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研磨应用的珠穆朗玛峰——SPEX机械合金化

研磨应用的珠穆朗玛峰——SPEX机械合金化

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机械合金化(MA) 最早是由美国国际镍公司的本杰明(Benjamin)等人,于1969年前后研制成功的一种新的制粉技术,并被成功应用到弥散强化高温合金的制备中。从其严格定义上讲是指,金属或合金粉末在高能球磨仪中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞,使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂,导致粉末颗粒中原子扩散,从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。时至今日,人们对机械合金化理论理解进一步加深,机械合金化所需的高能球磨机性能也进一步提升,其应用已扩展至非晶态合金、准晶、纳米晶以及非平衡态材料的研究。

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图片来源于网络

 

机械合金化过程 机械合金化是一个复杂的过程,要获得理想的相和微观结构,对实施机械合金化的高能球磨机提出了极高的要求,因此机械合金化也被称之为研磨应用的“珠穆朗玛峰”。在大多数情况下,在有限的球磨时间内仅仅使各组元在那些相接触的点、线和面上达到或趋近原子级距离,并且最终得到的只是各组元分布十分均匀的混合物或复合物。当球磨时间非常长时,在某些体系中也可通过固态扩散,使各组元达到原子间结合而形成合金或化合物。

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图片来源于网络

 

机械合金化利器——SPEX三维∞高能球磨仪 目前在全世界范围内,已有数千篇使用SPEX高能球磨仪做机械合金化和纳米材料研究的高端文献,甚至可以说,每个做机械合金化研磨的实验室里,都至少有一台SPEX三维∞式高能球磨仪。SPEX发明了三维∞式研磨方式,高能效,可连续工作10000分钟以上,完美契合机械合金化需求,在研磨界没有其他厂家的性能与之匹敌,成就SPEX在研磨界的领导地位。

首先,机械合金化需要极高的动能,球磨设备需要具备极高的研磨能力。为了增加研磨介质,研磨罐和物料粉末撞击力和摩擦力,为物料粉末达到原子间结合提供提供极高的动力源泉,SPEX高能球磨仪采用更有效的∞式三维运动方式,其碾磨能量密度达到传统行星式二维运动的6-8倍。

其次,研磨时间也是影响机械合金化效果的重要因素。随着研磨的进程,合金化程度会越来越高,因此需要球磨设备提供足够长时间的稳定研磨能力;SPEX高能球磨仪机械工作耐久性极限达10000分钟以上,充分保证了机械合金化进程的有效性。

最后,研磨温度也是机械合金化进程中必须考量的重要因素。因为无论机械合金化的最终产物是固溶体、金属间化合物、纳米晶、还是非晶相都涉及到高温扩散降解问题,研磨温度越高,合金化产物高温扩散降解越快,合金化效率越低下;SPEX独家专利设计的∞式三维运动方式,更高比例输出正面撞击力,而非摩擦力,因此热生成更低,合金化效率更高。

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