wal金属间化合物制备及pca对tial球磨的影响

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1、湖南大学硕士学位论文WAl金属间化合物制备及PCA对TiAl球磨的影响姓名：陈长申请学位级别：硕士专业：@指导教师：傅定发;陈鼎20070716硕士学位论文摘要固液反应球磨技术是将球磨介质直接对金属液体进行球磨，在一定温度区间，磨球及筒壁直接与金属液体反应生成固相的金属间化合物粉末的一种粉末制备技术。在固液反应球磨过程中某些球磨反应很可能使磨球与磨球或磨球与球磨筒壁发生粘接而阻止了反应的继续进行。论文选取W-Al，Ti-Al体系为研究对象，以W，Ti为磨球，以Al熔体为介质，进行球磨实验。采用X

2、射线衍射（XRD），扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段分析产物特征。论文首先研究了W-Al系在固液反应球磨过程中，球磨时间、球磨温度等对球磨过程、球磨产物的影响，并对结果进行了分析和讨论。得到了如下实验结果：（1）采用W球直接球磨Al熔体，球料比为14：1，球磨机转速为80转/分，在953K球磨6h时得到了Al12W，Al5W和Al相的混合粉末，球磨24h后，Al熔体反应消耗完毕，最终产物为Al12W和Al5W相的混合粉末；在1023K球磨48h后得到了Al5W单相粉末；在1163

3、K球磨6h后得到Al4W相粉末和Al2O3相杂质，随着球磨时间的延长，Al2O3杂质含量增多。（2）用W球球磨Al熔体时化合物相的生成机理符合固液反应球磨打击剥落模型，球磨温度越高则生成金属间化合物的熔点也越高。W-Al系的球磨时间越长，则生成的粉末颗粒越细小越均匀，甚至可以生成纳米级的金属间化合物粉末。论文还研究了Ti-Al系的固液反应球磨问题，在1033K用Ti球球磨Al熔体10h，球磨前分别加入一定量的C、NaCl、KCl、硬脂酸及Na2SO4等作为工艺过程控制剂（PCA）。实验对比了添加

4、PCA前后及PCA的种类、含量对球磨过程及球磨产物的影响，并初步探讨了PCA在Ti-Al系固液反应球磨过程中的作用机理。实验结果如下：（1）在球磨过程中,加入的PCA能有效防止磨球与磨球、磨球与球罐的粘接，在一定程度上促进了球磨反应的进行，提高了球磨产物的产量，粉末团聚现象减弱，且PCA对球磨产物的污染很小，甚至可以阻止外界环境对产物的污染。（2）PCA的种类和加入数量对反应产物粉末的成分、数量有不同影响。加入5%的NaCl或加入3%的硬脂酸时总体效果最好，生成的粉末数量较多，且几乎全为Al3T

5、i金属间化合物。（3）PCA对生成的粉末产物有均匀化及细化作用，而且PCA加入量越多细化效果越明显，但过量的PCA会增加对产物的污染。关键词：固液反应球磨；W-Al金属间化合物；Ti-Al金属间化合物；过程控制剂（PCA）IIWAl金属间化合物制备及PCA对TiAl球磨的影响AbstractAnovelsolid-liquidreactionmillingtechniquewasselectedtoprepareintermetalliccompoundpowdersbyreactingthem

6、illingmediumwithmoltenmetalatacertaintemperaturerange.Inthereactionmillingcourse,somemillingballsusuallybondtogetherwhichpreventthereactionbetweentheballsandthemoltenmetal.ThispaperselectedtheW,Tiastheballs,andAlmetalastheliquidmetal.Theidentificatio

7、nofdifferentphasesisanalyzedbyX-raydiffraction(XRD).Themorphologyandthemicrostructureoftheas-formedpowdersisanalyzedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM).Firstly,W-Alalloysystemwasinvestigated.Thephaseformationregula

8、ritiesandthecharacteristicsoftheas-formedpowdersunderdifferentconditionsduringmillingwerestudied.Theconclusionsaredrawnasfollows:(1)ForW-Alsystem,WballswereadoptedtomillAlmelt,theweightratioofball-to-materialwas14:1andtherotationspeedofmillerwas80rpm