高能球磨搅拌叶片尺寸的变化对粉体粒径的影响

采用卧式高能搅拌球磨机制备超细粉体,并探究在球磨过程中,不同尺寸的叶片与粉体球磨粒径的关系.使用离散元仿真软件(EDEM)模拟和计算在不同尺寸的搅拌叶片下,球磨过程中球磨介质相互碰撞所产生的作用力,并分析其对粉体粒径的影响.实验结果显示:在叶片尺寸长为120 mm,宽8 mm,球磨转速1 200 rpm以及球料比为15∶1的条件下,球磨90 min后,硅粉粒径由10μm减小到0.32μm,粉体粒径的减小幅度最大,粉碎比为31.3.通过EDEM仿真模拟可以计算出此球磨过程中,球磨介质之间碰撞产生的法向力和切向力达到最大,分别为13.5N和11.1N.     

高能球磨工艺对B4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响

制备B4C增强Al基复合材料存在的难点主要是B4C颗粒在Al基体中的均匀分布及界面结合。本研究采用卧式搅拌高能球磨法制备了B4C/Al复合粉体,研究了搅拌轴转速和球磨时间对B4C/Al复合粉体结构演变及分布均匀性的影响。结果表明,随搅拌轴转速的提高,复合粉体受磨球碰撞时所获能量增大,增强体颗粒瞬间被破碎同时使Al粉发生较大的塑性变形,随球磨时间的延长,破碎的B4C颗粒逐渐在Al基体中分散均匀并与基体焊合,利于粉体实现均匀分布和良好的界面结合。球磨过程中B4C沿颗粒棱边脆性断裂,在Al粉的冷焊变形过程中被嵌入,形成一种片状化的Al粉基体包裹B4C增强相的复合粉体。在搅拌轴转速为600/800r/min(交变转速,交变频率为1min),球磨时间为2h时,B4C/Al复合粉体的粒度得到细化,B4C颗粒在Al基体中分布均匀、界面结合紧密。