Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: mielenie w podwyższonej temperaturze

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Mielenie proszków w wysokiej temperaturze – nowe możliwości znanej technologii

Kaszuwara W., Michalski B.

Inżynieria Materiałowa

2012

Vol. 33, nr 6

535--538

Mielenie jest podstawową metodą modyfikacji rozkładu wielkości i kształtu cząstek proszków oraz ich właściwości. Od wielu lat proces mielenia jest wykorzystywany do syntezy nowych materiałów (tzw. mechaniczna synteza stopów). Obszerna literatura, którą poświęcono tej tematyce prezentuje ogromne możliwości kształtowania mikrostruktury materiałów przez mielenie. Obecnie w warunkach mielenia prowadzi się reakcje chemiczne, znane są publikacje na temat mielenia z wyładowaniem elektrycznym, a ostatnio wiele prac poświęca się mieleniu w niskiej temperaturze. Przegląd literatury na temat mielenia prowadzi jednak do wniosku, że dotychczas nie prowadzono systematycznych prac nad mieleniem w podwyższonej i wysokich temperaturze. Istnieją pojedyncze prace na ten temat i dotyczą raczej temperatury względnie niskiej. Wynika to w dużym stopniu z trudności technicznych realizacji takiego procesu – zapewnienie odpowiedniej temperatury i atmosfery ochronnej w warunkach dynamicznego ruchu pojemnika z proszkiem. Prace autorów przeprowadzone dotychczas nad procesami mielenia w wysokiej temperaturze pozwoliły na określenie podstawowych cech (wad i zalet) tego procesu i możliwości jego zastosowania do kształtowania materiałów. Podwyższenie temperatury mielenia ma wpływ przede wszystkim na wielkość cząstek uzyskanego proszku (rys. 2). W metalach mielenie w temperaturze wyższej od temperatury rekrystalizacji prowadzi do dużego rozrostu cząstek proszku. W proszkach ceramicznych obserwowano raczej silniejsze rozdrobnienie przy wzroście temperatury. Mielenie w wysokiej temperaturze jest szczególnie przydatne do otrzymywania drogą mechanicznej syntezy faz, które nie powstają w czasie mielenia w temperaturze pokojowej z powodu amorfizacji proszku. Stosując mielenie w podwyższonej temperaturze oraz różne jego połączenia z mieleniem w temperaturze pokojowej, uzyskano w jednej operacji nanokrystaliczne stopy magnetycznie twarde Nd-Fe-B, wychodząc od mikrokrystalicznych materiałów odlewanych (rys. 3÷5). Materiały Nd-Fe-B zawierające fazę Nd2Fe14B, udało się również otrzymać w jednej operacji w procesie mechanicznej syntezy stopów (rys. 6). Doświadczenia nabyte w czasie prac pozwalają wstępnie określić możliwe obszary zastosowań oraz ograniczenia mielenia materiałów w wysokiej temperaturze.

Milling is the basic method of modifying the particle size distribution, shapes, and properties of powders. The milling process has long been used for producing new materials (known as the mechanical synthesis of alloys). The abundant literature devoted to this subject shows enormous possibilities of the milling process to modify the microstructure of materials. At the present, the milling process often also involves chemical reactions or is assisted with electric discharge. Recently numerous papers have been published reporting on milling conducted at low temperatures. Not many papers have however reported on systematic studies concerning milling at elevated and high temperatures – only a few such papers are available, but they are rather concerned with relatively low temperatures. This is probably associated in a great measure with the technical problems faced in the realization of this process, such as e.g. to ensure the appropriately high temperature and a proper protective atmosphere under the conditions when the powder container is in dynamic motion. The studies on high-temperature milling conducted by the present author thus far permitted describing the basic features (drawbacks and advantages) of this process and defining the possibilities of its use for forming materials. An increase of the milling temperature primarily affects the size of the particles of the processed powder (Fig. 2). In metals, milling at temperatures higher than the recrystallization temperature results in the powder particles growing up. In ceramic powders, the grains undergo refinement with increasing milling temperature. High-temperature milling is especially suitable for producing, by the mechanical synthesis, such phases that do not form during milling conducted at room temperature since e.g. the powder becomes amorphous. In the present experiments, milling at elevated temperatures, and its various combinations with milling at room temperature, permitted us to produce, during a single operation, nanocrystalline magnetically hard Nd-Fe-B alloys starting from cast microcrystalline materials (Fig. 3÷5). We also managed to produce, during a single operation, the Nd-Fe-B materials containing the Nd2Fe14B phase, using the mechanical synthesis of alloys (Fig. 6). The experience gained during these studies enable us to define preliminarily the possible areas of application of the hightemperature milling of materials and also to indicate the limitations in the use of this process.

Otrzymywanie materiałów magnetycznie twardych Nd-Fe-B w procesie mielenia w podwyższonej temperaturze

Kaszuwara W., Michalski B.

Inżynieria Materiałowa

2011

Vol. 32, nr 1

9-12

Wysokokoercyjne proszki Nd-Fe-B otrzymuje się wieloma metodami (melt-spinning, HDDR, mechanical milling, mechanical alloying). W większości z wykorzystywanych procesów można wyróżnić etap destrukcji gruboziarnistej fazy Nd2Fe14B oraz etap jej rekombinacji do struktury o znacznie mniejszym ziarnie. Taka sekwencja zmian struktury występuje na przykład w metodzie mechanical milling, gdzie mielenie doprowadza stop Nd-Fe-B do amorfizacji, a późniejsze wyżarzanie prowadzi do ponownej krystalizacji fazy Nd2Fe14B w postaci nanokrystalicznej. W pracy opisano metodę mielenia w wysokiej temperaturze, gdzie oba etapy: destrukcji i rekombinacji są nałożone na siebie w czasie. W efekcie takiego procesu po samym mieleniu, które w całości lub tylko w ostatnim etapie odbywa się w wysokiej temperaturze, otrzymuje się proszek o dobrych właściwościach magnetycznych. Proszek stopu o składzie Nd14Fe80B6 poddawano wysokoenergetycznemu mieleniu przez 17 h (do amorfizacji materiału), a następnie ogrzewano w trakcie mielenia pojemnik z proszkiem i kontynuowano mielenie w odpowiedniej temperaturze przez dalsze 0,5 h. Badania dyfrakcyjne wykazały, że proszek po takim procesie zawiera fazę Nd2Fe14B. Właściwości magnetyczne uzyskanych proszków zależały od zastosowanej temperatury. Najwyższe właściwości miały proszki mielone w temperaturze z zakresu 520÷540°C, jednak nawet po mieleniu w temperaturze 455°C uzyskano materiał o wysokiej koercji. Proszek mielony w temperaturze pokojowej przez 17 h, wyżarzany w niezależnym procesie w piecu w temperaturze 520°C, osiąga wyraźnie niższe właściwości magnetyczne niż po mieleniu przeprowadzonym w końcowym etapie w tej temperaturze. Przeprowadzono również proces, w którym całe mielenie odbywało się w podwyższonej temperaturze (520°C). W tym przypadku również uzyskano proszek o wysokiej koercji. Przeprowadzone w pracy badania dowiodły, że jednoczesne działanie mielenia i temperatury daje lepszy efekt niż rozłączne stosowanie mielenia i późniejszego wyżarzania.

High-coercivity Nd-Fe-B powders are obtained using various methods (such as melt-spinning, HDDR, mechanical milling, mechanical alloying) - Figure 1. In most of these techniques the process is conducted in two stages: in the first stage the coarse-grained Nd2Fe14B phase is destructed and in the next stage it is recombined so as to crystallize in significantly smaller grains. This sequence of structural reconstruction is realized in e.g. mechanical milling in which the milling operation brings the Nd-Fe-B alloy to an amorphous form, whereas the annealing, which is the next operation, leads to the recombination of the Nd2Fe14B phase to the nanocrystalline form. The present paper describes a method in which the milling operation is carried out, entirely or only in the final stage, at high temperatures, so that the destruction of the material and its recombination occur simultaneously. In this way a powder with good magnetic properties immediately after milling was obtained. In the present experiments, the Nd14Fe80B6 powder was subjected to high-energy milling for 17 h (until the material becomes amorphous - Figure 2a) and, then, the milling was continued for 0.5 h with the powder container being heated to an appropriate temperature. Diffraction examinations have shown that the powder thus processed contains the Nd2Fe14B phase (Fig. 2b, c, e). Its magnetic properties appear to depend on the temperature applied (Fig. 4). The best magnetic properties were achieved in the powder milled at a temperature between 520 and 540°C, but we found that even milling at a temperature of 455°C gave a material with a high coercivity. The powder milled at room temperature for 17 h and then heated to 520°C in a separate furnace shows much worse magnetic properties than the powder subjected to heating at the same temperature realized during the final stage of the milling (Fig. 5). We also experimented with a process in which the milling was all the time conducted at a high temperature (520°C). This process also yielded a powder with a high coercivity (Fig. 6). Therefore our experiments have proved that the milling and heating operations conducted simultaneously give better results than processes in which the two operations are performed separately.