浅谈一种适用于实验室机械合金制备的设备——高能球磨仪
时间：2024-11-28 阅读：97
机械合金法简介
上世纪60年代末，美国国际镍公司用机械合金法第一次制备成功耐高温镍铁合金并以此申请zhuan利。机械合金研磨需要有强劲的动能把固体粉末结合在一起，行星式球磨仪产生的高能撞击可以提供所需能量。在研磨球的撞击和挤压下，细粉颗粒会发生塑性形变并且焊合在一起。所以机械合金法可以弥补传统高温熔融无法制备的样品的不足，并且可以制备更大自由度混合比的样品。
莱驰高能球磨仪器实验室制备硅锗合金案例
硅（Si）和锗（Ge）都是通用常见半导体材料—是光电电池和晶体管产业的基石。硅锗合金材料性质如带隙可以由改变硅和锗混合比例来调整。热电合金材料用于制造航天热偶发电机，保证了空间探索和试验设备的动力供应。
实验过程：硅锗合金比为SI3.63克 Ge2.36克，用50ml碳化钨研磨罐，10mm碳化钨研磨球8个（球料比10:1）。硅料和锗料的原始尺寸为1-25mm和4mm。1000转/分20分钟后，样品已经微粉化无结块现象。接下来1200转/分9个小时（每隔1小时中间间歇1分钟后反转样品以避免样品结块）。
图2：高能球磨仪与常规球磨仪用时对比
高能球磨仪：更适合用机械合金法进行材料的实验室制备
对于难融合的样品，球磨机械合金法可以提供高能量输出的撞击和摩擦。实验显示Emax的时间明显少于行星式球磨仪，不仅如此，最后的结果也显示转化率 更高，无定形态更少、发热结块现象也更少。