1.1 球磨混合
球磨是粉末冶金法中实现增强相在基体中均匀混合的重要步骤。通过优化球磨实验参数,采用新型球磨工艺可以提升混合粉末的均匀度,减少混料过程中的缺陷,从而获得综合性能优异的烧结体。但是球磨法能耗较高,很难完全避免铝粉的冷焊和石墨烯结构的破坏[20]。
目前球磨混粉的研究主要集中在球磨工艺的优化上,高一波等[21]利用高能球磨法制备了石墨烯/铝基复合材料,考察球磨球料比对石墨烯/铝基复合材料组织及性能的影响,结果发现当球料比为5:1时,0.5wt%石墨烯可以很好地包覆在铝粉体颗粒上。但随着球料比的增加,石墨烯团聚和不均匀现象加重。在球磨时间方面,Mina B等[20]把1wt%石墨烯和6061铝合金粉末混合,发现随着球磨时间增加,团聚石墨烯逐步剥离并发生断裂,在90min时粉末形状由片状变为颗粒状,伴随部分石墨烯嵌入冷焊铝颗粒之间,这保护了石墨烯结构,有利于碳、铝界面结合[22, 23]。Run X等[24]研究表明,低能球磨对增强相损伤较小,没有发现冷焊和中间相,但是混合均匀化过程时间较长。