層片結構的厚度隨球磨晶粒尺寸計量圖像顯微鏡

  從球磨過程中Ni - Al層片結構的厚度隨球磨時間的變化規(guī)律可以看出
，球磨轉速的升高加速了層片結構的形成和演化的進程，并且影響了其最
終的層片間距。當球磨轉速為300 r/min時，球磨60 min后，層片的間距已
經(jīng)降至約4μm，繼續(xù)球磨至80 min，間距進一步降低到約2 μm;當球磨轉
速增大到400 r/min時，則僅需40 min就能使片層間距降低至約μm，繼續(xù)
球磨至60 min時，其層片結構的厚度降低至約1.5μm。

  機械合金化能夠制備細晶材料，甚至是納米晶材料。球磨過程中，粉
末在很高的應變速率下發(fā)生塑性變形，使晶粒中產(chǎn)生晶格畸變和大量位錯
。高應變速率下，由大密度的位錯網(wǎng)絡所形成的剪切變形帶是粉末的主要
變形機制。在球磨初期，位錯密度逐漸增大，原子水平的應變也隨之增大
，當晶粒內(nèi)的位錯密度達到臨界密度時，晶粒被破碎，出現(xiàn)小角度晶界，
形成亞晶粒。隨球磨時間的延長，未變形部分會在隨后的球磨過程中發(fā)生
變形，并產(chǎn)生剪切應變帶，而已變形部分的亞晶粒尺寸則進一步降低。此
過程不斷重復，使晶粒不斷細化，最終獲得納米尺寸的晶粒。

  由球磨轉速為300 r/min時NiAl晶粒尺寸隨球磨時間的變化規(guī)律可以發(fā)
現(xiàn)，隨球磨時間的延長，NiAl晶粒的尺寸逐漸降低。球磨22 h后，NiAl的
晶粒尺寸已經(jīng)細化至約20 nm。通常，晶粒尺寸在1~100 nm之間的材料是納
米晶材料。盡管上述制備的NiAl粉末的平均粒徑在微米級別（約8ym），但
粉末中的NiAl晶粒已經(jīng)細化至納米級別（約20 nm）。因而，該粉末可認為
是納米晶粉末。

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