WAl金屬間化合物制備及PCA對(duì)TiAl球磨的影響.pdf

1、固液反應(yīng)球磨技術(shù)是將球磨介質(zhì)直接對(duì)金屬液體進(jìn)行球磨，在一定溫度區(qū)間，磨球及筒壁直接與金屬液體反應(yīng)生成固相的金屬間化合物粉末的一種粉末制備技術(shù)。在固液反應(yīng)球磨過程中某些球磨反應(yīng)很可能使磨球與磨球或磨球與球磨筒壁發(fā)生粘接而阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。論文選取W-Al，Ti-Al體系為研究對(duì)象，以W，Ti為磨球，以Al熔體為介質(zhì)，進(jìn)行球磨實(shí)驗(yàn)。采用X射線衍射（XRD），掃描電鏡（SEM）和透射電鏡（TEM）等分析手段分析產(chǎn)物特征。 論文首先

2、研究了W-Al系在固液反應(yīng)球磨過程中，球磨時(shí)間、球磨溫度等對(duì)球磨過程、球磨產(chǎn)物的影響，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。得到了如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果： （1）采用W球直接球磨Al熔體，球料比為14：1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分，在953K球磨6h時(shí)得到了Al12W，Al5W和Al相的混合粉末，球磨24h后，Al熔體反應(yīng)消耗完畢，最終產(chǎn)物為Al12W和Al5W相的混合粉末；在1023K球磨48h后得到了Al5W單相粉末；在1163K球磨6h后得到Al

3、4W相粉末和Al2O3相雜質(zhì)，隨著球磨時(shí)間的延長(zhǎng)，Al2O3雜質(zhì)含量增多。 （2）用W球球磨Al熔體時(shí)化合物相的生成機(jī)理符合固液反應(yīng)球磨打擊剝落模型，球磨溫度越高則生成金屬間化合物的熔點(diǎn)也越高。W-Al系的球磨時(shí)間越長(zhǎng)，則生成的粉末顆粒越細(xì)小越均勻，甚至可以生成納米級(jí)的金屬間化合物粉末。 論文還研究了Ti-Al系的固液反應(yīng)球磨問題，在1033K用Ti球球磨Al熔體10h，球磨前分別加入一定量的C、NaCl、KCl、硬脂酸

4、及Na2SO4等作為工藝過程控制劑（PCA）。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了添加PCA前后及PCA的種類、含量對(duì)球磨過程及球磨產(chǎn)物的影響，并初步探討了PCA在Ti-Al系固液反應(yīng)球磨過程中的作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： （1）在球磨過程中, 加入的PCA能有效防止磨球與磨球、磨球與球罐的粘接，在一定程度上促進(jìn)了球磨反應(yīng)的進(jìn)行，提高了球磨產(chǎn)物的產(chǎn)量，粉末團(tuán)聚現(xiàn)象減弱，且PCA對(duì)球磨產(chǎn)物的污染很小，甚至可以阻止外界環(huán)境對(duì)產(chǎn)物的污染。 （2）PCA的