采用不同混粉法制備石墨/Al₂O₃/Al復(fù)合材料,比較了常規(guī)干混法和常規(guī)濕混法對該復(fù)合材料增強(qiáng)體顆粒分布均勻性的影響。結(jié)果表明:混粉方式和混粉時(shí)間影響增強(qiáng)體顆粒團(tuán)聚程度。添加表面活性劑的常規(guī)干混法制備的混合粉的最佳時(shí)間為6 h,添加表面活性劑后的常規(guī)濕混法制備的混合粉均勻性隨著混粉時(shí)間的延長而提高,且團(tuán)聚程度降低。常規(guī)濕混法制備的混合粉比常規(guī)干混法制備的混合粉均勻性更高,顆粒團(tuán)聚程度更低。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020年18期 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

純鋁粉、Al2O3粉、石墨粉的SEM圖片

圖2為不同混粉時(shí)間下干混法混合粉末的SEM照片。在本試驗(yàn)中，粉末混合的均勻性影響因素不僅有Al2O3粉和鋁粉的密度差異和形貌不同，還受到兩種粉末尺寸不同的影響。樊建中等[5]研究指出，增強(qiáng)顆粒和基體顆粒的混合和偏聚現(xiàn)象同時(shí)存在于混粉過程中，在某一時(shí)刻，粉末的混合與偏聚會達(dá)到一種“平衡”狀態(tài)，而達(dá)到區(qū)域均勻。張奎等[6]研究指出，鋁粉與Si C粉在干混過程中，鋁粉與Si C粉之間由于相互摩擦引起粉末的表面能升高，粉末間的相互吸引、聚集影響了粉末流動性，從而導(dǎo)致了粉末混合不均勻。由圖2可見，在干混過程中，鋁粉、石墨、Al2O3先后出現(xiàn)了不同的團(tuán)聚現(xiàn)象，也經(jīng)歷了鋁粉、石墨粉、Al2O3粉的混合團(tuán)聚逐漸趨于“平衡”的狀態(tài)。在不同時(shí)間下混粉時(shí)添加表面活性劑、濕混劑所制備的混合粉末見圖3。從圖中可以看出，在混粉過程中，Al2O3粉末偏聚程度逐漸變小。由于陶瓷粉末的不親水性，干混過程中，粉末間的表面能升高引起的顆粒團(tuán)聚不宜被分散。因此，加入“聚乙二醇+無水乙醇”作為表面活性劑和濕混劑。期聚乙二醇具有親水親油結(jié)構(gòu)并具有降低表面張力的作用，對顆粒表面進(jìn)行潤濕，可使得粉末在混合時(shí)的表面能減小[7]，避免粉末間相互聚集而形成大團(tuán)聚體。

在不同時(shí)間下混粉時(shí)添加表面活性劑、濕混劑所制備的混合粉末見圖3。從圖中可以看出，在混粉過程中，Al2O3粉末偏聚程度逐漸變小。由于陶瓷粉末的不親水性，干混過程中，粉末間的表面能升高引起的顆粒團(tuán)聚不宜被分散。因此，加入“聚乙二醇+無水乙醇”作為表面活性劑和濕混劑。期聚乙二醇具有親水親油結(jié)構(gòu)并具有降低表面張力的作用，對顆粒表面進(jìn)行潤濕，可使得粉末在混合時(shí)的表面能減小[7]，避免粉末間相互聚集而形成大團(tuán)聚體。同時(shí)，與干混法相比，濕混法由于增加了超聲波分散工序，在濕混時(shí)，聚乙二醇作為表面活性劑，在Al2O3粉表面形成吸附層，對粉末起到分散作用，防止粉末團(tuán)聚。同時(shí)促進(jìn)了混粉時(shí)表面裂紋的擴(kuò)大，細(xì)化了增強(qiáng)顆粒。同時(shí)，經(jīng)過濕混，粉末的粒度趨于一致，提高了粉末分布的均勻性。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制備技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 馮小平,張國玲,周凡,周茜,胡博.  熱加工工藝. 2017(14)
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[4]顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料增強(qiáng)體顆粒分布均勻性研究[J]. 張奎,樊建中,張永忠,呂晉寧,桑吉梅,張少明,石力開.  稀有金屬. 1999(01)



本文編號：2944317