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研磨應(yīng)用的珠穆朗瑪峰—SPEX機(jī)械合金化

Cole-Parmer 2023-09-15 | 閱讀：538

機(jī)械合金化是一個(gè)復(fù)雜的過程,，要獲得理想的相和微觀結(jié)構(gòu)非常困難,，因此機(jī)械合金化也被稱之為研磨應(yīng)用的“珠穆朗瑪峰”,。SPEX（現(xiàn)并入Cole-Parmer并更名）發(fā)明了三維∞式研磨方式,，高能效，可連續(xù)工作10000分鐘,，完美契合機(jī)械合金化需求,。

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機(jī)械合金化（MA）

最早是由美國(guó)國(guó)際鎳公司的本杰明（Benjamin）等人，于1969年前后研制成功的一種新的制粉技術(shù),，并被成功應(yīng)用到彌散強(qiáng)化高溫合金的制備中,。從其嚴(yán)格定義上講是指，金屬或合金粉末在高能球磨儀中通過粉末顆粒與磨球之間長(zhǎng)時(shí)間激烈地沖擊,、碰撞,，使粉末顆粒反復(fù)產(chǎn)生冷焊、斷裂,，導(dǎo)致粉末顆粒中原子擴(kuò)散,，從而獲得合金化粉末的一種粉末制備技術(shù)。時(shí)至今日,，人們對(duì)機(jī)械合金化理論理解進(jìn)一步加深,，機(jī)械合金化所需的高能球磨機(jī)性能也進(jìn)一步提升，其應(yīng)用已擴(kuò)展至非晶態(tài)合金,、準(zhǔn)晶,、納米晶以及非平衡態(tài)材料的研究。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

機(jī)械合金化過程

機(jī)械合金化是一個(gè)復(fù)雜的過程,，要獲得理想的相和微觀結(jié)構(gòu),，對(duì)實(shí)施機(jī)械合金化的高能球磨機(jī)提出了極高的要求，因此機(jī)械合金化也被稱之為研磨應(yīng)用的“珠穆朗瑪峰”,。在大多數(shù)情況下,，在有限的球磨時(shí)間內(nèi)僅僅使各組元在那些相接觸的點(diǎn)、線和面上達(dá)到或趨近原子級(jí)距離,，并且最終得到的只是各組元分布十分均勻的混合物或復(fù)合物,。當(dāng)球磨時(shí)間非常長(zhǎng)時(shí)，在某些體系中也可通過固態(tài)擴(kuò)散,，使各組元達(dá)到原子間結(jié)合而形成合金或化合物,。

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（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

機(jī)械合金化利器—SPEX高能球磨儀

目前在全世界范圍內(nèi)，已有數(shù)千篇使用SPEX高能球磨儀做機(jī)械合金化和納米材料研究的高端文獻(xiàn),，甚至可以說,，每個(gè)做機(jī)械合金化研磨的實(shí)驗(yàn)室里，都至少有一臺(tái)SPEX三維∞式高能球磨儀,。SPEX發(fā)明了三維∞式研磨方式,，高能效,，可連續(xù)工作10000分鐘以上,，完美契合機(jī)械合金化需求,，在研磨界沒有其他廠家的性能與之匹敵，成就SPEX在研磨界的領(lǐng)導(dǎo)地位,。

首先,，機(jī)械合金化需要極高的動(dòng)能，球磨設(shè)備需要具備極高的研磨能力,。為了增加研磨介質(zhì),，研磨罐和物料粉末撞擊力和摩擦力，為物料粉末達(dá)到原子間結(jié)合提供提供極高的動(dòng)力源泉,，SPEX高能球磨儀采用更有效的∞式三維運(yùn)動(dòng)方式,，其碾磨能量密度達(dá)到傳統(tǒng)行星式二維運(yùn)動(dòng)的6-8倍。

其次,，研磨時(shí)間也是影響機(jī)械合金化效果的重要因素,。隨著研磨的進(jìn)程，合金化程度會(huì)越來越高,，因此需要球磨設(shè)備提供足夠長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定研磨能力；SPEX高能球磨儀機(jī)械工作耐久性極限達(dá)10000分鐘以上,，充分保證了機(jī)械合金化進(jìn)程的有效性,。

最后，研磨溫度也是機(jī)械合金化進(jìn)程中必須考量的重要因素,。因?yàn)闊o(wú)論機(jī)械合金化的最終產(chǎn)物是固溶體,、金屬間化合物、納米晶,、還是非晶相都涉及到高溫?cái)U(kuò)散降解問題,，研磨溫度越高，合金化產(chǎn)物高溫?cái)U(kuò)散降解越快,，合金化效率越低下,；SPEX獨(dú)家專利設(shè)計(jì)的∞式三維運(yùn)動(dòng)方式，更高比例輸出正面撞擊力,，而非摩擦力,，因此熱生成更低，合金化效率更高,。