上世紀60年代末，美國國際鎳公司用機械合金法第一次制備成功耐高溫鎳鐵合金并以此申請zhuan利。機械合金研磨需要有強勁的動能把固體粉末結(jié)合在一起，行星式球磨儀產(chǎn)生的高能撞擊可以提供所需能量。在研磨球的撞擊和擠壓下，細粉顆粒會發(fā)生塑性形變并且焊合在一起。所以機械合金法可以彌補傳統(tǒng)高溫熔融無法制備的樣品的不足，并且可以制備更大自由度混合比的樣品。

萊馳高能球磨儀器實驗室制備硅鍺合金案例

硅（Si）和鍺（Ge）都是通用常見半導(dǎo)體材料—是光電電池和晶體管產(chǎn)業(yè)的基石。硅鍺合金材料性質(zhì)如帶隙可以由改變硅和鍺混合比例來調(diào)整。熱電合金材料用于制造航天熱偶發(fā)電機，保證了空間探索和試驗設(shè)備的動力供應(yīng)。

實驗過程：硅鍺合金比為SI3.63克 Ge2.36克，用50ml碳化鎢研磨罐，10mm碳化鎢研磨球8個（球料比10:1）。硅料和鍺料的原始尺寸為1-25mm和4mm。1000轉(zhuǎn)/分20分鐘后，樣品已經(jīng)微粉化無結(jié)塊現(xiàn)象。接下來1200轉(zhuǎn)/分9個小時（每隔1小時中間間歇1分鐘后反轉(zhuǎn)樣品以避免樣品結(jié)塊）。

圖1：研磨5h后硅鍺合金形成新的特征峰

相較于常規(guī)球磨儀，Emax機械合金實驗的時間大大縮短，可節(jié)省大致50% 的時間。

圖2：高能球磨儀與常規(guī)球磨儀用時對比

高能球磨儀：更適合用機械合金法進行材料的實驗室制備

對于難融合的樣品，球磨機械合金法可以提供高能量輸出的撞擊和摩擦。實驗顯示Emax的時間明顯少于行星式球磨儀，不僅如此，最后的結(jié)果也顯示轉(zhuǎn)化率更高，無定形態(tài)更少、發(fā)熱結(jié)塊現(xiàn)象也更少。

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淺談一種適用于實驗室機械合金制備的設(shè)備——高能球磨儀

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