金屬粉末球磨生成相研究.pdf

1、近年來，基于機械力化學發(fā)展起來的反應(yīng)球磨技術(shù)在新材料的開發(fā)和研制中占著越來越重要的作用。在現(xiàn)有的研究中，對固．固和固．氣系的研究較多，而對固．液體系的研究較少。在對固-液體系的研究中，大多數(shù)是針對金屬粉末在有機溶劑中球磨而進行的，對金屬粉末在無機溶劑中球磨的研究就更少了。 本文根據(jù)機械合金化及機械力化學等相關(guān)理論，以Ti、TiO2、Fe、Fe2O3為球磨對象，研究了上述粉末按不同組合在水溶液中的球磨情況，并采用機械合金化方法與其

2、做對比，具體試驗結(jié)果如下： (1)對于Ti-H2O系而言，通過高能行星式球磨機，在50ml蒸餾水溶液中以鋼球為磨球水磨Ti粉，球料比60:1，球磨機轉(zhuǎn)速370rpm，球磨90小時可以得到Ti固溶于Fe中形成的固溶體，F(xiàn)e為鋼球剝落所至。經(jīng)計算，鐵晶格常數(shù)膨脹了1.12％，其終產(chǎn)物明顯細化，粉末顆粒尺寸達到80～100nm：其余條件不變，改變?nèi)芤?。PH值，加少許鹽酸或NaOH，使PH值分別為3，11。結(jié)果表明，溶液的酸堿性不會影響

3、最終產(chǎn)物的形成，但會影響產(chǎn)物的形成速率。酸堿均在不同程度上抑制了反應(yīng)的進程，其終產(chǎn)物的生成速率為：中性溶液>酸性溶液>堿性溶液。 (2)在中性蒸餾水環(huán)境下分別球磨Fe2O3+TiO2，F(xiàn)e+Ti兩個粉末組合，蒸餾水80ml，球料比50:1，球磨機轉(zhuǎn)速300rpm。球磨一定時間后，發(fā)現(xiàn)TiO2固溶于Fe2O3中，Ti固溶于Fe中，前者伴有極少量雜質(zhì)峰(TiO2和FeTiO3)存在。在同樣條件下水磨Fe+TiO2混合粉末，兩者很難發(fā)

4、生反應(yīng)，僅有少量FeTiO3生成。水磨上述組合均可使產(chǎn)物的顆粒尺寸達到納米級，在20～100nm之間不等且形貌均勻。 (3)機械合金化對比試驗。試驗參數(shù)保持與(2)中一致，對α-Fe2O3+TiO2，F(xiàn)e+Ti，F(xiàn)e+TiO2三個粉末組合分別進行機械合金化，其結(jié)果如下： 對α-Fe2O3+TiO2以及Fe+TiO2兩個組合，對其分別球磨可得到相同產(chǎn)物FeTiO3，有極少量的雜質(zhì)峰Fe峰存在。而機械合金化Fe+Ti混合粉末