机械合金法简介

上世纪60年代末，美国国际镍公司用机械合金法第 一次制备成功耐高温镍铁合金并以此申请专 利。机械合金研磨需要有强劲的动能把固体粉末结合在一起，行星式球磨仪产生的高能撞击可以提供所需能量。在研磨球的撞击和挤压下，细粉颗粒会发生塑性形变并且焊合在一起。所以机械合金法可以弥补传统高温熔融无法制备的样品的不足，并且可以制备更大自由度混合比的样品。

莱驰高能球磨仪器实验室制备硅锗合金案例

硅（Si）和锗（Ge）都是最通用常见半导体材料—是光电电池和晶体管产业的基石。硅锗合金材料性质如带隙可以由改变硅和锗混合比例来调整。热电合金材料用于制造航天热偶发电机，保证了空间探索和试验设备的动力供应。

实验过程：硅锗合金比为SI3.63克 Ge2.36克，用50ml碳化钨研磨罐，10mm碳化钨研磨球8个（球料比10:1）。硅料和锗料的原始尺寸为1-25mm和4mm。1000转/分20分钟后，样品已经微粉化无结块现象。接下来1200转/分9个小时（每隔1小时中间间歇1分钟后反转样品以避免样品结块）。

图1：研磨5h后硅锗合金形成新的特征峰

相较于常规球磨仪，Emax机械合金实验的时间大大缩短，可节省大致50% 的时间。

图2：高能球磨仪与常规球磨仪用时对比

高能球磨仪：更适合用机械合金法进行材料的实验室制备

对于难融合的样品，球磨机械合金法可以提供高能量输出的撞击和摩擦。实验显示Emax的时间明显少于行星式球磨仪，不仅如此，最 后的结果也显示转化率 更高，无定形态更少、发热结块现象也更少。

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