機械合金化冷壓焊和破碎動態球磨樣品檢測顯微鏡
NiAI合金材料電脈沖輔助快速制備技術
NiAi粉體的機械合金化
機械合金化是制備細晶材料的一種有效方法。通過機械合金化可以制
備晶粒細小、顆粒均勻的合金粉末，而且顆粒尺寸和成分易于得到精確控
制。下面將介紹通過攪拌式球磨對Ni、Al元素粉末進行合金化，并分析球
磨中粉末形貌和粒度的變化。球磨過程中，Ni - Al混合粉末的形貌發生明
顯的變化。
機械合金化是一個冷壓焊和破碎動態平衡的過程。在球磨初期，粉末
有良好的塑性，Ni、Al粉末在磨球的碾壓、軋制和冷鐓作用下相互焊合在
一起。此時粉末的加工硬化程度較低，塑性變形較小，粉末中缺陷少，冷
壓焊的作用比較顯著，因而粉末顆粒的尺寸急劇增加。隨球磨時間的延長
，粉末的變形量逐漸增大，加工硬化的作用明顯增加，粉末在應力應變的
作用下產生大量的缺陷并誘發微裂紋。此外，由于加工硬化的影響，粉末
變得越來越脆，從而在磨球的沖擊下發生碎裂。當首次達到冷壓焊和斷裂
的平衡時，粉末顆粒的尺寸達到最大值。后續的球磨中，加工硬化的程度
進一步增大，粉末的尺寸迅速下降。當再次達到焊合與斷裂平衡時，粉末
顆粒尺寸不再隨球磨時間的延長而有明顯的變化。在粉末尺寸逐漸減小的
同時，粉末尺寸的分布也逐漸趨于均勻。這是由于延長球磨時間使得較大
的顆粒被磨球捕獲的概率增加，從而有效地降低了它的顆粒尺寸。
球磨轉速的升高加速了顆粒尺寸變化的進程，并對前后兩次達到冷壓
焊一斷裂平衡的時間有很大的影響。球磨轉速越高，粉末顆粒達到平衡時
所需要的時間就越短。這是由于轉速越高，磨球碰撞的速度也就越高，其
能量越大；同時，轉速越高，粉末的碰撞頻率也就越高。因而，隨著球磨
轉速的提高，單位時間內的碰撞次數增加，碰撞的變形量增大。加速了粉
末冷壓焊和斷裂的速度，加快了顆粒尺寸細化的進程。
