Hợp kim hóa cơ học là một công nghệ chuẩn bị vật liệu quan trọng sử dụng tác động cơ học năng lượng- cao để đạt được sự tổng hợp vật liệu, sửa đổi cấu trúc và xử lý hợp kim. Không giống như các phương pháp-nhiệt độ cao truyền thống như nấu chảy và đúc, hợp kim hóa cơ học đạt được sự pha trộn và biến đổi cấu trúc của các loại bột kim loại hoặc thành phần vật liệu khác nhau trong điều kiện trạng thái rắn-thông qua các va chạm lặp đi lặp lại, biến dạng dẻo, hàn nguội và gãy xương trong quá trình nghiền bi.

Trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển vật liệu tiên tiến, hợp kim cơ học được sử dụng rộng rãi:

• Bột kim loại
• Bột hợp kim
• Vật liệu tiên tiến
• Vật liệu có cấu trúc nano
• Vật liệu tổng hợp

Đối với các tổ chức nghiên cứu vật liệu, phòng thí nghiệm của trường đại học và trung tâm R&D của doanh nghiệp, các thí nghiệm hợp kim hóa cơ học thường yêu cầu thiết bị có:

• Đầu vào năng lượng cao
• Hoạt động ổn định
• Kiểm soát thông số chính xác
• Kết quả thí nghiệm lặp lại

DECO tập trung nghiên cứu và sản xuất máy nghiền bi hành tinh trong phòng thí nghiệm, cung cấp máy nghiền bi hợp kim cơ học chuyên nghiệp cho nghiên cứu khoa học vật liệu. Máy mài hành tinh DECO tạo ra va chạm mạnh, ma sát và va chạm năng lượng cao thông qua-chuyển động hành tinh tốc độ cao, đạt được hiệu quả trộn bột, sàng lọc hạt, kích hoạt cơ học và các quy trình hợp kim ở trạng thái rắn-.

 

 

 

Tổng hợp vật liệu trạng thái rắn-thông qua quá trình phay năng lượng cao

Công nghệ hợp kim cơ học lần đầu tiên được áp dụng để phát triển các hợp kim dựa trên kim loại và với sự phát triển của các vật liệu mới, giờ đây nó đã được mở rộng để bao gồm:

• Vật liệu hàng không vũ trụ
• Vật liệu pin
• Vật liệu từ tính
• Hợp kim chống mài mòn-
• Vật liệu lưu trữ hydro
• Vật liệu tổng hợp ma trận kim loại

Việc chuẩn bị nguyên liệu truyền thống thường dựa vào:

• tan chảy
• Đúc
• Xử lý nhiệt

Nhưng một số hệ thống vật chất tồn tại:

• Nhiệt độ nóng chảy cao
• Độ hòa tan hạn chế
• Sự hình thành hợp kim khó khăn
• Hợp kim cơ học thúc đẩy tương tác giữa vật liệu với vật liệu thông qua năng lượng cơ học đầu vào ở điều kiện nhiệt độ phòng thấp hơn hoặc thậm chí:
• Khuếch tán nguyên tử
• Chuyển pha
• Phản ứng ở trạng thái rắn-

Vì vậy, thiết bị nghiền bi hợp kim cơ học đã trở thành một công cụ quan trọng trong các phòng thí nghiệm vật liệu tiên tiến.

 

 

 

 

Vì vậy, các phòng thí nghiệm thường chọn:

Máy nghiền bi hành tinh

 

 

Máy nghiền bi hành tinh có chế độ chuyển động đặc biệt:

Thùng nghiền xoay quanh trục trung tâm đồng thời quay với tốc độ cao.

 

 

Chuyển động kép này tạo ra:

• Lực ly tâm
• Lực Coriolis
• Tác động tốc độ cao

Tác động liên tục quả mài lên vật liệu để đạt được quá trình xử lý cơ học năng lượng-cao.

Máy mài hành tinh DECO áp dụng nguyên lý chuyển động của hành tinh. Các viên bi nghiền trong thùng nghiền tạo ra va đập và ma sát trong quá trình chuyển động-tốc độ cao, có thể được sử dụng để nghiền, trộn, đồng nhất hóa và nghiên cứu hợp kim hóa cơ học.

 

 

 

1. Giải pháp gia công bột kim loại

Máy nghiền bi hợp kim cơ học cho bột kim loại

Bột kim loại là hệ thống vật liệu phổ biến nhất trong hợp kim cơ khí.

Bao gồm:

• Bột nhôm
• Bột titan
• Bột niken
• Bột sắt
• Bột đồng

Trong quá trình hợp kim cơ học bột kim loại cần đạt được:

Trộn bột

Phân phối đồng đều các loại bột kim loại khác nhau:

Ví dụ:

• Al + Ni
• Ti + C
• Fe + Cr

Bằng phương pháp nghiền bi năng lượng cao-:

• Các hạt bột va chạm liên tục
• Bề mặt tươi mới được phơi bày
• Giao diện vật liệu tăng

Thúc đẩy các phản ứng ở trạng thái rắn-tiếp theo.

 

 

Tinh chế hạt

Va chạm tốc độ cao tạo ra:

• Biến dạng dẻo
• gãy xương
• Hàn nguội

Liên tục thay đổi hình thái bột thành:

• Kích thước hạt giảm
• Tinh chỉnh kích thước hạt
• tăng diện tích bề mặt

 

 

Sửa đổi cấu trúc

Hợp kim cơ học có thể thay đổi:

• Cấu trúc tinh thể
• Nồng độ khuyết tật
• Trạng thái căng thẳng bên trong

Được sử dụng để phát triển:

• Kim loại tinh thể nano
• Hợp kim hạt siêu mịn

 

 

2. Dung dịch pha chế bột hợp kim

Phay bóng năng lượng cao để phát triển hợp kim

Việc nghiên cứu và phát triển bột hợp kim thường liên quan đến sự kết hợp của nhiều nguyên tố.

Ví dụ:

• Hợp kim dựa trên Al{0}}
• Hợp kim dựa trên Fe{0}}
• Siêu hợp kim dựa trên Ni{0}}
• Hợp kim titan

Các phương pháp truyền thống có thể bị ảnh hưởng:

• Tách pha
• Giới hạn độ hòa tan

Hợp kim cơ học thông qua:

• Hàn lặp đi lặp lại
• gãy xương
• Trộn

Thúc đẩy sự kết hợp thống nhất của các yếu tố khác nhau.

 

 

Ví dụ: Nghiên cứu hợp kim kim loại

bột:

Kim loại A + Kim loại B

Quá trình nghiền bi:

Bước 1:

Trộn ban đầu

↓

Bước 2:

Biến dạng do va chạm

↓

Bước 3:

Hàn nguội

↓

Bước 4:

Gãy xương và sàng lọc

↓

Bước 5:

Bột hợp kim đồng nhất

Cuối cùng thu được:

• Thành phần thống nhất
• cấu trúc tốt
• Cải thiện tính chất vật liệu

 

 

3. Giải pháp chuẩn bị nguyên liệu tiên tiến

Máy nghiền bi hành tinh cho vật liệu tiên tiến

Nhu cầu hợp kim hóa cơ khí không ngừng tăng cao trong việc nghiên cứu và phát triển các loại vật liệu tiên tiến.

Các ứng dụng bao gồm:

• Vật liệu có cấu trúc nano
• Vật liệu chức năng
• Vật liệu tổng hợp
• Vật liệu năng lượng

Hợp kim cơ học có thể được sử dụng cho:

Tinh chế ngũ cốc

Giảm kích thước hạt và cải thiện:

• Độ bền cơ học
• Chống mài mòn

 

 

Hình thành vật liệu composite

Ví dụ:

• Kim loại + Gốm sứ
• Kim loại + Cacbon
• Kim loại + Graphen

Thực hiện thông qua phay bi:

• Phân tán đồng đều
• Cải thiện liên kết giao diện

 

 

4. Chuẩn bị vật liệu cấu trúc nano

Lượng lớn năng lượng cơ học được tạo ra trong quá trình nghiền bi-năng lượng cao có thể thúc đẩy:

• Tinh chế hạt
• Tạo lỗi
• Sự hình thành cấu trúc nano

Áp dụng cho:

• Hợp kim nano
• Nanocompozit
• Bột chức năng

Một số mẫu máy nghiền hành tinh DECO có thể đạt được quy trình xử lý bột ở cấp độ micron hoặc thậm chí dưới micron, và hiệu quả cụ thể phụ thuộc vào tính chất vật liệu và các thông số thí nghiệm.

 

 

 

1. Lực tác động

Va chạm năng lượng cao giữa quả bóng và vật liệu

Tác động là nguồn năng lượng chính cho quá trình hợp kim hóa cơ học.

Khi viên bi di chuyển với tốc độ cao:

Quả bóng

↓

Va chạm tốc độ cao

↓

Biến dạng vật liệu

↓

Gãy hạt

Phát ra:

• Hiệu ứng nghiền
• Biến dạng dẻo
• Kích hoạt bề mặt

Đối với bột kim loại cứng:

Hiệu ứng va chạm có thể phá hủy cấu trúc hạt ban đầu

 

 

2. Lực ma sát

Mài liên tục và kích hoạt bề mặt

Ngoài va chạm, ma sát cũng là yếu tố then chốt

Thế hệ giữa bi nghiền và bột:

• Ma sát trượt
• Lực ma sát lăn

Tác dụng:

• Loại bỏ lớp oxit
• Tăng bề mặt tươi
• Cải thiện hiệu quả trộn

Quá trình ma sát thúc đẩy:

• Khuếch tán nguyên tử
• Phản ứng rắn

 

 

3. Va chạm năng lượng cao

Tạo năng lượng cơ học để tổng hợp vật liệu

Sự khác biệt cốt lõi giữa hợp kim cơ học và trộn thông thường nằm ở năng lượng đầu vào cao.

Máy nghiền bi hành tinh đi qua:

• Tốc độ quay cao
• chuyển động hành tinh
• Phương tiện nghiền nặng

Tạo ra va chạm mạnh

Thiết bị DECO hỗ trợ các kết hợp khác nhau giữa cối nghiền và vật liệu nghiền bi, có thể được lựa chọn dựa trên độ cứng vật liệu và mục tiêu thử nghiệm:

• Thép không gỉ
• zirconia
• cacbua vonfram
• nhôm
• mã não
• Vân vân.

 

 

 

 

Máy nghiền bi hợp kim cơ học cho nghiên cứu vật liệu

DECO cung cấp giải pháp cho nhu cầu nghiên cứu và phát triển hợp kim cơ khí:

• Máy nghiền bi hành tinh mini
• Máy nghiền bi hành tinh phòng thí nghiệm
• Máy nghiền bi hành tinh hạng nặng-
• Dung dịch mài chân không

 

 

1. Máy nghiền bi hành tinh trong phòng thí nghiệm

Phù hợp cho:

• Phòng thí nghiệm đại học
• Viện nghiên cứu
• Trung tâm phát triển vật liệu

Ứng dụng:

• Chuẩn bị bột hợp kim
• Trộn bột kim loại
• Tổng hợp vật liệu nâng cao

Tính năng:

• Cấu trúc nhỏ gọn
• Tốc độ điều chỉnh
• Nhiều tùy chọn bình

Máy mài hành tinh dành cho phòng thí nghiệm dòng DECO-PBM hỗ trợ mài khô, mài ướt, mài chân không và các chế độ hợp kim năng lượng cao-.

 

 

 

Máy nghiền bi hợp kim cơ khí mini

 

 

Giải pháp DECO-PBM-V-0.4L

Phù hợp cho:

• Nghiên cứu hợp kim hàng loạt nhỏ
• Thí nghiệm vật liệu mới
• dự án đại học

Tính năng:

• Thiết kế máy tính để bàn
• Xử lý mẫu nhỏ
• Hoạt động bốn lọ

tham số:

• Thể tích bình tương thích: 20ml–100ml
• Công suất: 0,25KW
• Chế độ mài: mài hợp kim khô/ướt/cao{0}}năng lượng/mài chân không

 

 

3. Máy nghiền bi hành tinh hạng nặng

Nhắm mục tiêu vào:

• Bột kim loại cứng
• Hệ thống hợp kim dày đặc
• Nghiền năng lượng cao

Cấu hình:

• Bình cacbua vonfram
• Bình thép không gỉ
• bình zirconia

Lợi thế:

• Năng lượng tác động cao hơn
• Khả năng hoạt động lâu hơn
• Độ ổn định cơ học tốt hơn

 

 

4. Giải pháp hợp kim cơ khí chân không

 

 

 

 

 

 

 

Chọn chất liệu lọ phù hợp

Trong quá trình luyện hợp kim cơ học, cối nghiền ảnh hưởng trực tiếp đến:

• Truyền năng lượng
• Mức độ ô nhiễm
• Chất lượng bột cuối cùng

 

 

Vonfram cacbua

 

 

Bình thép không gỉ

 

 

Bình Zirconia

 

 

Bình gốm Alumina

 

 

 

Phù hợp cho:

• Nghiên cứu hỗn hợp gốm sứ-kim loại

Lợi thế:

• Chống mài mòn
• Độ ổn định hóa học tốt

 

 

 

DECO chuyên sản xuất máy mài hành tinh dùng trong phòng thí nghiệm, cung cấp thiết bị xử lý vật liệu cho các tổ chức nghiên cứu toàn cầu và phòng thí nghiệm R&D của doanh nghiệp.

Sản phẩm DECO được áp dụng cho:

• Luyện kim
• Điện tử
• Hoá học
• Gốm sứ
• Vật liệu pin
• Vật liệu tiên tiến

 

Giải pháp hợp kim cơ khí DECO giúp khách hàng hoàn thiện:

Gia công bột kim loại

↓

Phát triển bột hợp kim

↓

Tổng hợp vật liệu nâng cao

↓

Đánh giá hiệu suất

Ưu điểm cốt lõi:

• Khả năng va chạm năng lượng cao
• Lựa chọn bình linh hoạt
• Độ lặp lại thử nghiệm ổn định
• Khả năng nghiên cứu hàng loạt nhỏ

Đối với nhóm nghiên cứu và phát triển vật liệu, hợp kim hóa cơ học không chỉ đơn giản là trộn bột mà còn đạt được những thay đổi về cấu trúc và tính chất vật liệu thông qua việc kiểm soát chính xác năng lượng cơ học đầu vào.

Máy nghiền bi phân bổ cơ học DECO sử dụng ba cơ chế hoạt động là Va chạm, Ma sát và Va chạm Năng lượng Cao để cung cấp nền tảng thử nghiệm đáng tin cậy cho việc nghiên cứu và phát triển bột kim loại, bột hợp kim và vật liệu tiên tiến.