Влияние шарового размола на структурные характеристики порошка вольфрама

Abstract

Исследовано влияние времени размола порошка вольфрама в шаровой мельнице на дисперсность и форму его частиц, а также на состав, удельную поверхность и субструктурные характеристики порошка W длительностью до 48 ч. Показано, что эффективное диспергирование порошка имеет место только на начальных стадиях размола (до 8 ч), которое характеризуется также резким увеличением уровня микронапряжений в частицах до 1,2 ГПа. Рентгенодифракционные исследования показали, что в процессе размола происходит накопление хаотически распределенных дислокаций, ответственных за напряжения второго рода, при несущественном вкладе эффектов дисперсности областей когерентного рассеяния в уширение кривых. Для дальнейшего размола характерно приближение к динамическому равновесию порошковой среды с одновременно протекающими процессами диспергирования и агломерации частиц, что проявляется в стабилизации как размера частиц и величины свободной поверхности порошка, так и уровня микронапряжений в частицах.

Досліджено вплив часу розмелу порошку вольфраму в шаровому млині на дисперсність і форму його частинок, а також на склад, питому поверхню і субструктурні характеристики порошку W в процесі розмелу тривалістю до 48 год. Показано, що ефективне диспергування порошку має місце лише на початкових стадіях розмелу (до 8 год), яке характеризується також різким зростанням рівня мікронапружень в частинках до 1,2 ГПа. Рентгенодифракційні дослідження показали, що в процесі розмелу відбувається накопичення хаотично розподілених дислокацій, що відповідають за напруження другого роду, при несуттєвому внеску ефектів дисперсності областей когерентного розсіювання в уширення кривих. Для подальшого розмелу характерним є наближення до динамічної рівноваги порошкового середовища з одночасним протіканням процесів диспергування і агломерації частинок, що виявляється в стабілізації як розміру частинок і величини питомої поверхні порошку, так і рівня мікронапружень в частинках.

The effect of the tungsten powder ball milling time (up to 48 hr) on such powder characteristics as the particle size and shape, composition, specific surface area as well as the substructural parameters has been investigated. An efficient refining of the powder was shown to take place only at the initial stages of milling (to 8 hr) and to be accompanied by a sharp increase in the level of stresses in the particles, namely to 1,2 GPa. The XRD patterns indicate that in the course of milling accumulation of randomly distributed dislocations occurs, which are responsible for stresses of type 2, with the contribution of the regions of coherent scattering into the broadening of dispersion curves being insignificant. The further milling led to the powder approaching the dynamic equilibrium along with simultaneous dispergation and agglomeration of particles, which was shown up by stabilization of both the particle size (and the specific surface area) and the level of microstresses in particles.