铁是钢基复合材料的主要成分,同时也是工业生产中最常见的元素之一,天创粉末实验室主要针对铁粉在不同实验条件下球磨中的行为变化,进行了一系列的球磨试验与分析工作。此工作也属于行星球磨机改进及基础研发的一部分。
此次实验使用行星球磨机XQM-4L，原料铁粉粒度为100目。通过铁粉在不同试验条件的粒度变化结果。可以看出,随时间的延长,平均粒度呈不断减小的趋势,且在球磨初期,细化程度较大;球料比越大,转速越高,以及采用无水乙醇介质, 均可提高球磨效率。这与前人的研究结果是一致的。
此次实验使用行星球磨机XQM-4L
此外,在试验中发现,随球磨时间的延长,细化作用不断减弱,这是因为当粉末细化到一定程度后,其尺寸变小,单位体积的表面自由能增加,若要进一步细化,则所需的能量也越大。因此,细小颗粒比粗大颗粒更难进一步细化。
采用无水乙醇作球磨介质比干磨时效果好得多,这一方面是因为湿磨时粉末粘附于球上,增加了磨球捕捉粉末的机会,从而使磨球的能量可以充分释放;另一方面是因为添加有机溶剂可以减少粉末的表面能,限制粉末凝着或凝集,促使粉体细化。而干磨则容易产生新生面,其化学亲和力强,易于粘接,不利于继续球磨时的进一步细化。同时,湿磨还有冷却作用,防止球磨过程中粉末由于过热而被氧化。
滚动球磨机效率受到临界转速的限制,而本试验采用的行星球磨机却超越了这种限制,使球磨效率大大提高,因而转速越高,磨球的能量越大,它传递给粉末的能量也越多,使粉末更易于细化。类似地加大球料比能提高球磨效率,也是因为传递给粉末的能量增多。
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