Механічне сплавлення – це важлива технологія підготовки матеріалів, яка використовує -механічну дію високої енергії для досягнення синтезу матеріалу, структурної модифікації та обробки сплавом. На відміну від традиційних високотемпературних-методів, таких як плавлення та лиття, механічне сплавлення досягає змішування та структурної трансформації різних металевих порошків або компонентів матеріалу в умовах твердого-стану шляхом повторюваних зіткнень, пластичної деформації, холодного зварювання та руйнування під час кульового млину.

У галузі передових досліджень і розробок матеріалів механічне легування широко використовується:

• Металевий порошок
• Порошок сплаву
• Передові матеріали
• Наноструктурні матеріали
• Композиційні матеріали

Для дослідницьких установ матеріалів, університетських лабораторій і науково-дослідних центрів підприємств експерименти з механічного сплаву зазвичай вимагають обладнання з:

• Висока витрата енергії
• Стабільна робота
• Точний контроль параметрів
• Повторювані експериментальні результати

DECO зосереджується на дослідженні та виробництві лабораторних планетарних кульових млинів, надаючи професійні механічні кульові млини для дослідження матеріалів. Планетарно-шліфувальний верстат DECO створює сильний удар, тертя та високоенергетичне зіткнення за допомогою високо-швидкісного планетарного руху, досягаючи змішування порошку, подрібнення зерна, механічної активації та-твердотільних процесів легування.

 

 

 

Синтез-твердотільного матеріалу за допомогою високоенергетичного помелу

Технологію механічного сплавлення вперше було застосовано при розробці сплавів на основі металу, а з розробкою нових матеріалів тепер вона розширилася й включає:

• Аерокосмічні матеріали
• Акумуляторні матеріали
• Магнітні матеріали
• Зносостійкі-сплави
• Матеріали для зберігання водню
• Металеві матричні композити

Традиційна підготовка матеріалу зазвичай базується на:

• плавлення
• Кастинг
• Теплова обробка

Але деякі матеріальні системи існують:

• Висока температура плавлення
• Обмежена розчинність
• Складне формування сплаву
• Механічне сплавлення сприяє взаємодії між матеріалами через введення механічної енергії за умов нижчої або навіть кімнатної температури:
• Атомна дифузія
• Фазове перетворення
• Реакція-твердого тіла

Таким чином, обладнання для механічного легування кульових млинів стало важливим інструментом у лабораторіях сучасних матеріалів.

 

 

 

 

Тому лабораторії зазвичай вибирають:

Планетарний кульовий млин

 

 

Планетарний кульовий млин має спеціальний режим руху:

Подрібнювальний резервуар обертається навколо центральної осі, обертаючись на високій швидкості.

 

 

Цей подвійний рух створює:

• Відцентрова сила
• Сила Коріоліса
• Удар високої швидкості

Постійно впливайте шліфувальною кулькою на матеріал, щоб отримати високо-енергетичну механічну обробку.

Планетарно-шліфувальна машина DECO використовує принцип планетарного руху. Розмельні кулі в розмелювальному резервуарі створюють удар і тертя під час високо-швидкісного руху, що можна використовувати для подрібнення, змішування, гомогенізації та дослідження механічних сплавів.

 

 

 

1. Розчин для обробки металевого порошку

Механічний легуючий кульовий млин для металевих порошків

Металевий порошок є найпоширенішою системою матеріалів у механічному легуванні.

в тому числі:

• Алюмінієва пудра
• Титановий порошок
• Нікелевий порошок
• Залізний порошок
• Мідний порошок

У процесі механічного легування металевого порошку необхідно досягти:

Змішування порошку

Рівномірний розподіл різних металевих порошків:

Наприклад:

• Al + Ni
• Ti + C
• Fe + Cr

За допомогою високо{0}}енергетичного кульового млину:

• Частинки порошку неодноразово стикаються
• Свіжі поверхні оголюються
• Інтерфейси матеріалів збільшуються

Сприяти наступним-реакціям твердого стану.

 

 

Уточнення частинок

Зіткнення на високій швидкості породжує:

• Пластична деформація
• Перелом
• Холодне зварювання

Постійна зміна морфології порошку для:

• Зменшення розміру частинок
• Подрібнення зерен
• Збільшення площі поверхні

 

 

Модифікація структури

Механічне легування може змінити:

• Кристалічна структура
• Концентрація дефектів
• Внутрішній напружений стан

Використовується для розробки:

• Нанокристалічні метали
• Наддрібнозернисті сплави

 

 

2. Розчин для приготування порошку сплаву

Високоенергетичне кульове подрібнення для розробки сплаву

Дослідження та розробка порошків сплаву зазвичай передбачає поєднання кількох елементів.

Наприклад:

• Сплави на основі Al-
• Сплави на основі Fe-
• Суперсплави на основі Ni-
• Титанові сплави

Традиційні методи можуть постраждати:

• Поділ фаз
• Обмеження розчинності

Механічне легування шляхом:

• Повторне зварювання
• ГРП
• Змішування

Сприяти рівномірному поєднанню різних елементів.

 

 

Приклад: дослідження металевих сплавів

порошок:

Метал А + Метал Б

Процес кульового подрібнення:

Крок 1:

Первинне змішування

↓

крок 2:

Ударна деформація

↓

крок 3:

Холодне зварювання

↓

крок 4:

Злам і уточнення

↓

крок 5:

Порошок однорідного сплаву

Нарешті отримано:

• Однорідний склад
• Тонка структура
• Покращені властивості матеріалу

 

 

3. Розширене рішення для підготовки матеріалу

Планетарний кульовий млин для сучасних матеріалів

Попит на механічне легування постійно зростає в дослідженнях і розробці сучасних матеріалів.

Додатки включають:

• Наноструктурні матеріали
• Функціональні матеріали
• Композиційні матеріали
• Енергетичні матеріали

Механічне легування можна використовувати для:

Очищення зерна

Зменшити розмір зерна та покращити:

• Механічна міцність
• Зносостійкість

 

 

Формування композиційного матеріалу

Наприклад:

• Метал + Кераміка
• Метал + Карбон
• Метал + Графен

Реалізується за допомогою кульового млину:

• Рівномірна дисперсія
• Покращення з’єднання інтерфейсу

 

 

4. Приготування наноструктурованих матеріалів

Велика кількість механічної енергії, що утворюється під час-високоенергетичного кульового млину, може сприяти:

• Уточнення частинок
• Генерація дефектів
• Формування наноструктури

Застосовується до:

• Нано сплави
• Нанокомпозити
• Функціональні порошки

Деякі моделі планетарних шліфувальних машин DECO можуть досягати мікронного або навіть субмікронного рівня обробки порошку, і конкретний ефект залежить від властивостей матеріалу та експериментальних параметрів.

 

 

 

1. Сила удару

Високоенергетичне зіткнення між кульками та матеріалами

Основним джерелом енергії для механічного легування є удар.

Коли шліфувальна куля рухається з високою швидкістю:

М'яч

↓

Зіткнення на високій швидкості

↓

Деформація матеріалу

↓

Частковий руйнування

Створити:

• Дробить ефект
• Пластична деформація
• Поверхнева активація

Для порошків твердих металів:

Ефект удару може зруйнувати початкову структуру частинок

 

 

2. Сила тертя

Безперервне шліфування та активація поверхні

Окрім удару, тертя також є ключовим фактором

Генерація між шліфувальною кулькою та порошком:

• Тертя ковзання
• Тертя кочення

Ефект:

• Видаліть оксидні шари
• Збільшити свіжу поверхню
• Підвищення ефективності змішування

Процес тертя сприяє:

• Атомна дифузія
• Тверда реакція

 

 

3. Зіткнення високої енергії

Створення механічної енергії для синтезу матеріалів

Основна відмінність між механічним легуванням і звичайним змішуванням полягає у високому споживанні енергії.

Планетарний кульовий млин проходить через:

• Висока швидкість обертання
• Рух планет
• Важке шліфувальне середовище

Створювати сильні зіткнення

Обладнання DECO підтримує різні комбінації шліфувальних баків і кульових млинів, які можна вибрати на основі твердості матеріалу та експериментальних цілей:

• Нержавіюча сталь
• Цирконій
• Карбід вольфраму
• Глинозем
• Агат
• тощо

 

 

 

 

Механічний легуючий кульовий млин для дослідження матеріалів

DECO пропонує рішення для потреб досліджень і розробок механічного легування:

• Міні планетарний кульовий млин
• Лабораторний планетарний кульовий млин
• Надпотужний планетарний кульовий млин-
• Розчин для вакуумного шліфування

 

 

1. Лабораторний планетарний кульовий млин

Костюм для:

• Лабораторії університету
• науково-дослідні інститути
• Центри розробки матеріалів

застосування:

• Приготування порошку сплаву
• Змішування металевого порошку
• Розширений синтез матеріалів

Особливість:

• Компактна структура
• Регульована швидкість
• Кілька варіантів банок

Лабораторний планетарний шліфувальний верстат серії DECO-PBM підтримує режими сухого шліфування, мокрого шліфування, вакуумного шліфування та високо{1}}енергетичного легування.

 

 

 

Міні-механічний легуючий кульовий млин

 

 

Розчин DECO-PBM-V-0.4L

Костюм для:

• Дослідження дрібносерійного сплаву
• Експерименти з новими матеріалами
• Університетські проекти

Особливість:

• Дизайн робочого столу
• Обробка малих зразків
• Операція з чотирьох банок

Параметр:

• Сумісний об’єм баночки: 20–100 мл
• Потужність: 0,25 кВт
• Режим шліфування: сухе/мокре/високо{0}}енергетичне легування/вакуумне шліфування

 

 

3. Важкий планетарний кульовий млин

Орієнтований на:

• Порошки твердих металів
• Щільні сплавні системи
• Високоенергетичне фрезерування

Конфігурація:

• Банка з карбіду вольфраму
• Банка з нержавіючої сталі
• Баночка цирконію

Перевага:

• Вища енергія удару
• Можливість більш тривалої експлуатації
• Краща механічна стійкість

 

 

4. Вакуумно-механічний легуючий розчин

 

 

 

 

 

 

 

Вибір правильного матеріалу банки

У процесі механічного легування шліфувальна машина безпосередньо впливає на:

• Передача енергії
• Рівень забруднення
• Кінцева якість порошку

 

 

Банка з карбіду вольфраму

 

 

Банка з нержавіючої сталі

 

 

Баночка цирконію

 

 

Глиноземна керамічна банка

 

 

 

Костюм для:

• Дослідження керамічних-металевих композитів

Перевага:

• Зносостійкість
• Хороша хімічна стабільність

 

 

 

DECO спеціалізується на виробництві планетарних шліфувальних верстатів для лабораторного використання, постачаючи обладнання для обробки матеріалів для глобальних науково-дослідних установ і корпоративних лабораторій R&D.

Продукти DECO застосовуються для:

• Металургія
• електроніка
• Хімія
• Кераміка
• Акумуляторні матеріали
• Передові матеріали

 

Рішення для механічного легування DECO допомагає клієнтам виконати:

Обробка металевого порошку

↓

Розробка порошку сплаву

↓

Розширений синтез матеріалів

↓

Оцінка продуктивності

Основні переваги:

• Здатність зіткнення з високою енергією
• Гнучкий вибір банок
• Стабільна експериментальна повторюваність
• Можливість дослідження малих партій

Для групи дослідників і розробників матеріалів механічне легування — це не просто змішування порошку, а скоріше досягнення змін у структурі та властивостях матеріалу шляхом точного контролю надходження механічної енергії.

Механічний розподільчий кульовий млин DECO використовує три механізми дії, а саме удар, тертя та високоенергетичне зіткнення, щоб забезпечити надійну експериментальну платформу для дослідження та розробки металевих порошків, порошків сплавів і сучасних матеріалів.