机械合金化制备Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体

利用机械合金化的方式制备了组成为Ta-10%Al(质量比)的纳米晶过饱和固溶体。以XRD和SEM为表征手段,研究了球磨时间对Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体产生的影响,并对Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体形成的热力学机理进行了研究。结果表明,随球磨时间增加,Al逐渐溶入Ta中。当球磨时间达到48 h后,Al完全固溶进Ta中形成Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体,晶粒尺寸和微观应力分别为84.3 nm和0.285%。延长球磨时间导致Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体晶粒细化且微观应力增加,过长的球磨时间可能引发合金粉末的团聚。以Miedema半经验模型为依据,建立了机械合金化过程中的热力学模型,计算结果显示,以机械合金化为手段制备Ta-10%Al纳米晶过饱和固溶体的主要驱动力来源于热力学驱动。