使用熔盐合成法制备超细晶钛镍基合金粉末的工艺

Ti与 N i合金化是一个放热反应，其反应潜热会导致体系局部温度升高。例如, 根 据 Barin提供的热力学数据[58]，在 920°C下合金化潜热所导致的绝热温度升高约为 269°C。211&0 等[8‘59]根据上述原理，在高温熔盐中合成了尺寸在5 0nm至数个微米 的 TiNi合金粉末。他们首先将粒径为7 5 n m 的 Ti粉 与 N i 粉 机械球 磨l h以增大颗粒的比表面积和提高活性，然后加入质 量 分 数 为 8 0 %的 N a C l与 K C 1 复合盐继续 球 磨 lh，其中两种盐的物质的量比为1 : 1。将上述混合好的坯料在3 M P a 的压力下压制成坯体。接下来将坯体浸入温度为720〜800°C的 NaC l与 K C 1 复合熔盐中，保 温 lOmin，坯体中的粉料在高温下发生合金化，合金化所释放的潜热进一步促 进 Ti与 N i 的反应。冷却后经过脱盐处理，即可得到 TiNi合金粉末。通过控制球磨时间和复合盐在反应物中的比重，可以调整产物的粒度，球磨时间越长、复合盐比重越大，产物的粒度越小[591。图 2-15给出了熔盐温度为76CTC、坯 料 中 Ti与 N i 比 例 为 1 : 1 条件下，合 成 的 TiNi粉末的形貌像[8]。可见，部分颗粒团聚在一起, 粉末的 粒 径 在 100nm到数个微米之间。


此工艺中，高温熔盐的作用归纳如下[59]: ①提供合金化所需要的初始温度; ②避免元素或合金氧化；③对生成的粒子起到润滑作用，防止颗粒团聚。