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作者:宋春燕;程世伟;王书桓;赵定国;胡利光;
单位:华北理工大学冶金与能源学院;华北理工大学唐山市特种冶金及材料制备重点实验室;
摘要:本文使用自行设计的高压气雾化骤凝炉设备通过调节不同雾化压力参数和不同腔室压力参数制备钐铁(Sm-Fe)合金粉末,经检测发现:雾化压力对雾化粉末粒径影响显著,腔室压力产生较小的影响,确定最佳的雾化压力为3.0 MPa,腔室压力为0.3 MPa,钐铁合金粉末平均粒径达到25μm以下,小于40μm的粉末约占总雾化粉末的89.94%;将最佳参数的合金粉末依据粒径筛分为7组,借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量弥散X射线谱仪(EDS)等设备进行微观形貌、结构、成分和相组成的检测和分析得到:粒径的减小显著改善粉末的表面光滑度,使颗粒表面形貌由粗大方形结构过渡到层片状结构并趋于光滑;对粉末微观结构影响较大,使粉末内部的基体和生长在基体周围的粗大树枝状晶结构转变成为细小的等轴树枝晶结构;同时,粒径的递减也使Sm,Fe元素的分布状态发生变化,即使Sm,Fe元素在粉末中的存在和分布均匀化,且当粒径在40μm以下时达到Sm,Fe元素分布均匀的效果;确定了粉末主要由α-Fe,Sm_2Fe_(17)和SmFe_9这3种物相结构组成,Sm的大量挥发导致Th_2Zn_(17)型的Sm_2Fe_(17)相含量较低,当粒径小于30μm后亚稳态TbCu_7型SmFe_9相组织结构有序性和晶体化程度显著升高。
关键词:高压气雾化;;钐铁合金;;粉末制备;;粒径;;雾化压力;;腔室压力;;形貌;;结构;;成分;;相组成
基金资助:国家自然科学基金项目(51574104);; 唐山市特种冶金及材料制备基础创新团队项目(171302021)资助