李育川 郝刚领 王金 王伟国 王新福 汪聃

(延安大学物理与电子信息学院, 延安 716000)

Ni-Al 金属间化合物是一类重要的高温结构材料, 在多种领域具有明确的目标需求.粉末冶金技术是制备Ni-Al 金属间化合物的一种重要选择.探索烧结过程中Ni-Al 金属间化合物形成和转变过程, 明确固相扩散反应发生温度和金属间化合物种类对调控烧结工艺和优化产品质量至关重要.本文采用内耗技术系统研究了Ni-Al 粉末混合物压坯烧结过程的内耗行为.在内耗-温度谱上观察到一个显著内耗峰, 随测量频率的增大而降低, 但峰温无明显频率依赖性.同时, 内耗峰随升温速率的增大向高温方向移动且峰值增加.分析认为, 该峰与升温过程中金属间化合物NiAl3 和Ni2Al3 的形成有关, 属于典型的相变内耗峰.此外, 机械球磨可调控Ni-Al 粉末混合物的微观结构, 内耗峰随球磨时间增加向低温方向移动且峰值降低, 表明固相扩散反应可在低温区域以较低速率进行.这与球磨过程中粉末颗粒的细化、粉末混合物的片层化、固溶度和表面能的提高以及缩短的原子扩散路径有关.同时也表明机械球磨可有效降低固相扩散反应起始温度进而降低烧结温度.

1 引 言

Ni-Al 金属间化合物具有高比强度、高熔点、低密度和良好的导热性以及耐热性, 在航空航天领域有广泛的应用[1−5].又因其良好的电导性、化学稳定性使其成为特定电子元件领域的关键性材料[4,6,7].此外, 材料优良的抗氧化性、抗……