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混粉工艺对石墨/Al 2 O 3 /Al复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响

发布时间:2020-12-28 20:00
  采用不同混粉法制备石墨/Al2O3/Al复合材料,比较了常规干混法和常规湿混法对该复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响。结果表明:混粉方式和混粉时间影响增强体颗粒团聚程度。添加表面活性剂的常规干混法制备的混合粉的最佳时间为6 h,添加表面活性剂后的常规湿混法制备的混合粉均匀性随着混粉时间的延长而提高,且团聚程度降低。常规湿混法制备的混合粉比常规干混法制备的混合粉均匀性更高,颗粒团聚程度更低。 

【文章来源】:热加工工艺. 2020年18期 北大核心

【文章页数】:4 页

【部分图文】:

混粉工艺对石墨/Al 2 O 3 /Al复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响


纯铝粉、Al2O3粉、石墨粉的SEM图片

照片,混合粉,照片,粉末


图2为不同混粉时间下干混法混合粉末的SEM照片。在本试验中,粉末混合的均匀性影响因素不仅有Al2O3粉和铝粉的密度差异和形貌不同,还受到两种粉末尺寸不同的影响。樊建中等[5]研究指出,增强颗粒和基体颗粒的混合和偏聚现象同时存在于混粉过程中,在某一时刻,粉末的混合与偏聚会达到一种“平衡”状态,而达到区域均匀。张奎等[6]研究指出,铝粉与Si C粉在干混过程中,铝粉与Si C粉之间由于相互摩擦引起粉末的表面能升高,粉末间的相互吸引、聚集影响了粉末流动性,从而导致了粉末混合不均匀。由图2可见,在干混过程中,铝粉、石墨、Al2O3先后出现了不同的团聚现象,也经历了铝粉、石墨粉、Al2O3粉的混合团聚逐渐趋于“平衡”的状态。在不同时间下混粉时添加表面活性剂、湿混剂所制备的混合粉末见图3。从图中可以看出,在混粉过程中,Al2O3粉末偏聚程度逐渐变小。由于陶瓷粉末的不亲水性,干混过程中,粉末间的表面能升高引起的颗粒团聚不宜被分散。因此,加入“聚乙二醇+无水乙醇”作为表面活性剂和湿混剂。期聚乙二醇具有亲水亲油结构并具有降低表面张力的作用,对颗粒表面进行润湿,可使得粉末在混合时的表面能减小[7],避免粉末间相互聚集而形成大团聚体。

照片,混合粉,照片,粉末


在不同时间下混粉时添加表面活性剂、湿混剂所制备的混合粉末见图3。从图中可以看出,在混粉过程中,Al2O3粉末偏聚程度逐渐变小。由于陶瓷粉末的不亲水性,干混过程中,粉末间的表面能升高引起的颗粒团聚不宜被分散。因此,加入“聚乙二醇+无水乙醇”作为表面活性剂和湿混剂。期聚乙二醇具有亲水亲油结构并具有降低表面张力的作用,对颗粒表面进行润湿,可使得粉末在混合时的表面能减小[7],避免粉末间相互聚集而形成大团聚体。同时,与干混法相比,湿混法由于增加了超声波分散工序,在湿混时,聚乙二醇作为表面活性剂,在Al2O3粉表面形成吸附层,对粉末起到分散作用,防止粉末团聚。同时促进了混粉时表面裂纹的扩大,细化了增强颗粒。同时,经过湿混,粉末的粒度趋于一致,提高了粉末分布的均匀性。

【参考文献】:
期刊论文
[1]颗粒增强铝基复合材料制备技术研究现状[J]. 冯小平,张国玲,周凡,周茜,胡博.  热加工工艺. 2017(14)
[2]混粉工艺对纳米Al2O3复合涂层组织和性能的影响[J]. 周广宏,丁红燕,陈志刚,陈彩凤.  新技术新工艺. 2002(05)
[3]混粉方法对SiCp(B4Cp)/Al复合材料增强体颗粒分布均匀性的影响[J]. 樊建中,桑吉梅,张永忠,张奎,吕晋宁,张少明,石力开.  稀有金属材料与工程. 1999(02)
[4]颗粒增强复合材料增强体颗粒分布均匀性研究[J]. 张奎,樊建中,张永忠,吕晋宁,桑吉梅,张少明,石力开.  稀有金属. 1999(01)



本文编号:2944317

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