高能球磨哪些因素會(huì)影響產(chǎn)品性能
(1)節(jié)能球磨機(jī)溫度。球磨溫度升高，球磨形成納米材料的有效應(yīng)變減少、晶粒尺寸增大，顯著影響粉末制成塊體材料的力學(xué)性能。而且無論球磨的終產(chǎn)物是固溶體、金局間化合物、納米晶，還是非晶相都涉及擴(kuò)散問題，而擴(kuò)散又受到研磨溫度的影響，所以溫度也是球磨的一個(gè)重要影響因素。一般認(rèn)為．球磨時(shí)粉末的溫升不要超過350 K。
(2)球磨時(shí)間。球磨時(shí)間的長短直接影響著產(chǎn)物組分和純度，球磨時(shí)間對(duì)粒度的影響也較明顯。在開始階段，隨著時(shí)間的延長，粒度下降輕快．但球磨到一定時(shí)間以后，即使繼續(xù)延長球磨時(shí)間，產(chǎn)品的粒度值下降幅度也不太大，不同的樣品有不同的好球磨時(shí)間。因此，在一定條件廠，隨著球磨的進(jìn)程，合金化程度會(huì)越來越高，顆粒尺寸會(huì)逐漸減小并終形成一個(gè)穩(wěn)定的平銜態(tài)，即顆粒的冷焊和破碎達(dá)到一動(dòng)態(tài)平衡，此時(shí)顆粒尺寸不再發(fā)生變化。但另一方面，球磨時(shí)間越長造成的污染也就越嚴(yán)重，影響產(chǎn)物的純度。
(3)節(jié)能球磨機(jī)介質(zhì)。高能球磨中一般采用不銹鋼球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，為避免球磨機(jī)介質(zhì)對(duì)樣品的污染，在球磨一些易磨性較好的物料時(shí)．也可采用瓷球。球磨介質(zhì)要有適當(dāng)?shù)拿芏群统叽纾员銓?duì)球磨物料產(chǎn)生足夠的沖擊 ，這些對(duì)MA的終產(chǎn)物都有直接的影響。
(4)球料比和裝球容積比。在球磨過程中，球料比是決定反應(yīng)率的關(guān)鍵因素，因?yàn)樗鼪Q定了碰撞時(shí)所捕獲的粉末量和單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)。球料比影響粉末粒子的碰撞頻率，球料比越高，合金化速率越快、越充分，通常情況下，球料比指的是球磨介質(zhì)與球磨物料的質(zhì)量比(通常研磨介質(zhì)是球狀的，所以稱球料比)。相同條件下，隨著球料比增加，球磨能量升高，微粒粒度變細(xì)，但球料比過大，生產(chǎn)率會(huì)過分降低，這是不可取的。當(dāng)球料比一定、球徑確定時(shí)，球運(yùn)動(dòng)的平均白內(nèi)程取決于槳球容積比(磨球總體柳球簡體積)。增大裝球容積比，球運(yùn)動(dòng)的平均自由程減小，使兩球碰撞時(shí)捕獲的微粒量減?。划?dāng)裝球容積比過大時(shí)，球運(yùn)動(dòng)的平均自由程太小，微粒變形量減小，效率下降。
(5)球磨氣氛。氣體環(huán)境是產(chǎn)生污染的一個(gè)重要因素。在球磨過程中，金屬粉末粒子和磨球進(jìn)行劇烈的碰撞，粒子重復(fù)性地被擠壓變形、斷裂、焊合及再擠壓變形。在每次沖擊載荷的作用下，粉末粒子都會(huì)產(chǎn)生新生表面．其表面能很高，易被氧化而重新結(jié)合在一起。因此，球磨機(jī)一般在真空或惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
-
點(diǎn)擊圖片進(jìn)入詳情
-
點(diǎn)擊圖片進(jìn)入詳情
(6)過程控制劑。在球磨過程中，粉末存在著嚴(yán)重的團(tuán)聚、結(jié)塊和粘壁現(xiàn)象，大大阻礙了球磨的進(jìn)程。為此，常在球磨過程中添加過程控制劑(PcA)，如硬脂酸固體石蠟、液體酒精和四氯化碳等，以降低粉末的團(tuán)聚、粘球、粘壁以及研磨介質(zhì)與研磨容器內(nèi)壁的磨損程度，可以較好地控制粉末的成分，提高出粉牢。
(7)節(jié)能球磨機(jī)容器。球磨容器的材質(zhì)及形狀對(duì)球磨結(jié)果有重要影響。在球磨過程中，球磨介質(zhì)對(duì)球磨容器內(nèi)壁的撞擊和摩擦作用會(huì)使球磨容器內(nèi)壁的部分材料脫落而進(jìn)入球磨物料中造成污染。
(8)球磨轉(zhuǎn)速。球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，就會(huì)有越多的能量傳遞給研磨物料。但是，并不是轉(zhuǎn)速越高越好。這是因?yàn)?，一方面，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速提高的同時(shí)，球磨介質(zhì)的轉(zhuǎn)速也會(huì)提高，當(dāng)達(dá)到某一臨界值或以上時(shí)，磨球的離心力大于重力，球磨介質(zhì)就緊貼于球磨容器內(nèi)壁，磨球、粉料和磨筒處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)球磨作用停止，球磨物料不產(chǎn)生任何沖擊作用，不利于塑性變形和合金化進(jìn)程：另一方面，轉(zhuǎn)速過高會(huì)使球磨系統(tǒng)溫升過快，溫度過高，有時(shí)這是不利的，例如較高的溫度可能會(huì)導(dǎo)致在球磨過程中需要形成的過飽和固溶體、非晶相或其他亞穩(wěn)態(tài)相的分解。
