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表面活性剂对高能球磨Mo-Cu复合粉末形貌特征的影响

2021-04-21

铸造设备与工艺 2021年1期

(中北大学材料科学与工程学院,山西 太原 030051)

由于Mo-Cu 合金具有良好的导热、导电、耐烧蚀和耐热等性能,因此广泛用来制造电接电极、电触头、大功率微波器件和大规模集成电路中的基板、镶嵌块、连接件和散热元件等[1-3],还可用来制造军用燃气舵、鼻锥、发动机喷管等耐高温部件[4-6]。许多研究发现,高能球磨合金化是制备纳米材料的一种有效方法,通过机械合金化方法可以制备许多新型材料。由于纳米复合材料具有纳米晶粒效应和界面效应,因此,对纳米晶材料的研究具有很大应用前景,也是目前材料领域的一个热点研究方向。而制备高性能Mo-Cu 合金的前提条件是首先制备出超细晶纳米晶复合粉末,随后通过烧结工艺可实现高性能Mo-Cu 合金的制备。本研究通过高能球磨实现纳米晶复合粉末制备。

在机械合金化制备Mo-Cu 纳米晶复合粉末过程中,影响复合粉末特性的因素很多,其中有球磨时间、球磨转速、球料比、表面活性剂、充填系数等,本文研究了表面活性剂对Cu 质量分数为8%的Mo-Cu 复合粉末形貌特征的影响。

1 试验方法

使用平均粒度为38 μm 的Cu 粉、平均粒度为3.2 μm 的Mo 粉,按照Cu 质量分数为8%的Mo-Cu 合金重量百分比混合成原料,把配比好的原料混合粉末填入V 型混料机中搅拌30 min,随后把预混料放入QM-0.25L 星行球磨机不锈钢球磨罐中。球料比为10:1,装填系数为30%,自转速度(ωr)250 r/min,公转速度(ωR)200 r/min,球磨时间25 h,复合粉末球磨过程中充入干燥的氩气,以防止粉末氧化。在球磨前分别在球墨罐中添加硬脂酸(SA,30 g)、液体酒精(C2H5OH,10 mL)单一组元表面活性剂,球磨结束后通过检测粉末形貌来确定过程控制剂对复合粉末形貌状态的影响规律。……

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