Механическое легирование

Механическое легирование – это процесс, который заключается в смешивании элементов или основных составляющих сплавов (лигатур) в форме порошка, а также, при необходимости, с требуемой дисперсной фазой при использовании специальных высокоэнергетических шаровых мельниц – аттриторов с относительно высоким содержанием измельчающих шаров. При этом скорости вращения вала с лопостями достигает до нескольких сотен оборотов в минуту .
Продуктом процесса является композиционный порошок, состоящий из однородной гомогенной смеси всех компонентов.

Процесс механического легирования во времени можно условно разделить на пять стадий.
1. Расплющивание и размол отдельных частиц.
2. Чередование разрушения и перестройки структуры частиц за счет холодного сваривания разнородных частиц с образованием «склепанных» частиц с характерной слоистой структурой.
3 «Склепанные» частицы разрушаются и исчезают частицы исходных порошков, превращаясь в композиционные частицы со слоистой структурой.
4. Нарушается параллельность в расположении слоев в структуре композиционных частиц,
5. Повышается внутренняя однородность частиц, причем слои разнородных компонентов истончаются, а их число растет.

1 – корпус мельницы (размольная емкость);
2 – водоохлаждаемые стенки корпуса мельницы;
3 – вал мешалки аттритора;
4 – измельчаемый материал;
5 – размольные тела;
6 – лопасти мешалки
Средний размер кристаллитов получаемых порошков составляет от 200 до 5-10нм. Продолжительность процесса – до нескольких десятков часов.