材料制备新技术 教学课件 ppt 作者 许春香 主编 张金山 副主编第三章 机械合金化技术.ppt

材料成型及控制工程教研组 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 第3章 机械合金化技术 表3-1 一些机械力化学反应类型 表3-2 高温下各种弥散相的稳定性比较 表3-3 INCO公司开发的镍基ODS合金的成分 表3-4 几种机械合金化ODS超合金的典型性能 表3-5 几种典型的铁基ODS合金(质量分数) / % 表3-6 耐热铝合金的力学性能 表3-7 一次MA和二次MA Al-5wt%Fe合金的力学性能 表3-8 机械合金化法与常规方法制得的试样性能对比 表3-9 三种不同工艺制备的Ag-10.8ZnO触头材料的性能 表3-10 机械合金化热压烧结与传统粉末冶金W-20％Cu电触头材料的性能 表3-11 一些合金系通过机械合金化形成的非晶相 表3-11 一些合金系通过机械合金化形成的非晶相 表3-12 一些合金系通过机械合金化形成的准晶 表3-13 几种纯金属在高能球磨后的晶粒尺寸、热焓、比热容等的变化 第3章 机械合金化技术 式中，α为机械力化学引起的反应转化率；ω为 球磨机的转动频率；N为球磨筒内的钢球数目；R/lm 为钢球大小和球磨筒直径比；X为钢球及被球磨物 料的性质；K为反应速度常数； 为与球磨时间有 关的函数。 式中，Gc为合金结晶相的自由能，Ga为合金非晶 相的自由能。 式中，d为晶粒尺寸；t为时间；K为常数。 (a)搅拌球磨机 (b)滚动球磨机 (c)行星球磨机 (d)一维振动球磨机 (e)三维振动球磨机 图3-1机械合金化的球磨装置 (a)低转速； (b)适宜转速； (c)临界转速 图3-2 球磨筒内球和物料在转速不同时的三种状态 (a)颗粒的夹挤和压 (b)团聚 (c)团聚颗粒的释放 图3-3 夹挤两球间粉末增量容积的变化过程 (a)冷焊 (b)粉末断裂 图3-4 为球—粉末—球碰撞过程示意图 (a)分布在表层 (b)分布在局部区域 (c)分布在整个区域 图3-5 活化点分布模型 图3-6 摩擦等离子模型 1—外激电子放出；2—正常结构； 3—等离子区；4—结构不完整区 图3-7 Tc和Tig随球磨时间变化的曲线 图3-8 球磨筒中温度随球磨时间变化的曲线 图3-9 纯镍和镍基合金在高温下的屈服强度变化曲线 T—绝对温度；Tm—以绝对温度表示的熔点 图3-10 金属混合粉、非晶态合金和金属间 化合物的自由能曲线 图3-11 Ti-Si合金系不同相的自由能(T＝673K) 反 应 类 型 反 应 实 例 分解反应 MxCO3→MxO+CO2（M=Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Fe2+） 合成反应 Mg+γ-Al2O3→MgAl2O4 Ca9HPO4(PO4)5OH+CaF2→Ca10(PO4)6F2+H2O Sn+2PhCH2X→(PhCH2)2SnX2 (X=Cl,Br,I;Ph=C8H5) 氧化还原反应 xM+y/2O2→MxOy (M=Ag+,Cu+,Zn2+,Ni2+,Co2+) Au+3/4CO2→1/2Au2O3+3/4C 晶型转变 γ-Fe2O3→α-Fe2O3 α-PbO2→β-PbO2 3/2TiO2+2Al→Al2O3+3/2Ti 分 散 相 1273K时生成自由能的估算值/(kJ/mol) γ′ －105 碳化物 －170 Y2O3 －920 合金 Al Cr Ti Ta W Mo Fe Zr C C Ni Y2O3 MA6000 4