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淺談一種適用于實驗室機械合金制備的設(shè)備——高能球磨儀

閱讀:507      發(fā)布時間:2023-8-1
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機械合金法簡介

上世紀60年代末,美國國際鎳公司用機械合金法第 一次制備成功耐高溫鎳鐵合金并以此申請PCT。機械合金研磨需要有強勁的動能把固體粉末結(jié)合在一起,行星式球磨儀產(chǎn)生的高能撞擊可以提供所需能量。在研磨球的撞擊和擠壓下,細粉顆粒會發(fā)生塑性形變并且焊合在一起。所以機械合金法可以彌補傳統(tǒng)高溫熔融無法制備的樣品的不足,并且可以制備更大自由度混合比的樣品。



萊馳高能球磨儀器實驗室制備硅鍺合金案例

硅(Si)和鍺(Ge)都是通用常見半導(dǎo)體材料—是光電電池和晶體管產(chǎn)業(yè)的基石。硅鍺合金材料性質(zhì)如帶隙可以由改變硅和鍺混合比例來調(diào)整。熱電合金材料用于制造航天熱偶發(fā)電機,保證了空間探索和試驗設(shè)備的動力供應(yīng)。


實驗過程:硅鍺合金比為SI3.63克 Ge2.36克,用50ml碳化鎢研磨罐,10mm碳化鎢研磨球8個(球料比10:1)。硅料和鍺料的原始尺寸為1-25mm和4mm。1000轉(zhuǎn)/分20分鐘后,樣品已經(jīng)微粉化無結(jié)塊現(xiàn)象。接下來1200轉(zhuǎn)/分9個小時(每隔1小時中間間歇1分鐘后反轉(zhuǎn)樣品以避免樣品結(jié)塊)。


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圖1:研磨5h后硅鍺合金形成新的特征峰


相較于常規(guī)球磨儀,Emax機械合金實驗的時間大大縮短,可節(jié)省大致50% 的時間。

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圖2:高能球磨儀與常規(guī)球磨儀用時對比


高能球磨儀:更適合用機械合金法進行材料的實驗室制備

對于難融合的樣品,球磨機械合金法可以提供高能量輸出的撞擊和摩擦。實驗顯示Emax的時間明顯少于行星式球磨儀,不僅如此,最 后的結(jié)果也顯示轉(zhuǎn)化率 更高,無定形態(tài)更少、發(fā)熱結(jié)塊現(xiàn)象也更少。


弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司隸屬弗爾德集團旗下,提供先進的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案。

旗下五品牌:德國Retsch(萊馳)粉碎、研磨、篩分設(shè)備,德國Microtrac MRB(麥奇克萊馳)多功能粒度粒形分析儀,Carbolite•Gero(卡博萊特•蓋羅)烘箱、高溫烘箱、箱式馬弗爐、灰化爐、管式馬弗爐、氣氛馬弗爐、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐,Eltra(埃爾特)碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,QATM(奧德鎂)切割機、鑲嵌機、磨拋機、硬度計。


服務(wù)于全 球無數(shù)實驗室、制造商和科研機構(gòu),是客戶忠實的合作伙伴。弗爾德致力于和客戶共同進步成長,為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法,使其能夠更安全、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù)。我們希望通過不懈努力,不斷推動技術(shù)進步,使世界變得更加健康和安全。


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