使用高温炉的主要功能是在大约 1200°C 下对 Mo-La2O3 合金粉末进行退火，以中和高能球磨的物理副作用。这种热处理对于在材料进行真空热压之前释放累积的内应力和严重的晶格畸变至关重要。
核心要点 高能球磨会使粉末处于高能量的不稳定状态，这会破坏固结。退火是一种稳定步骤，可降低表面能，以防止在最终烧结阶段出现应力集中和微观缺陷。
球磨的物理影响
晶格畸变的累积
Mo-La2O3 粉末通常使用高能球磨制备。虽然在混合方面很有效，但该过程会使颗粒承受强烈的机械力。
这些力会使金属的晶体结构变形。结果是粉末颗粒内部出现严重的晶格畸变。
高表面能的风险
机械变形使粉末进入高表面能状态。
虽然高能量有时可以提高反应性，但在这种情况下，它会产生不稳定性。如果立即对这些粉末进行压制和加热，内部张力会寻求快速释放，从而导致不可预测的结构行为。
1200°C 退火步骤的作用
释放内应力
高温炉在1200°C 下提供了一个受控的环境。
在此温度下，钼合金的原子结构获得足够的热能进行重排。这种弛豫过程有效地释放了在球磨过程中捕获的内应力。
防止微观缺陷
此步骤的最终目标是确保最终产品的完整性。
如果在真空热压之前未释放内应力，它们将在烧结过程中表现为应力集中。这些集中通常会导致微观缺陷，例如裂纹或孔隙，从而损害合金的机械强度。
常见陷阱和工艺背景
退火与脱气
区分高温退火和低温脱气至关重要。
虽然辅助工艺可能使用较低的温度（约 300°C–350°C）来去除水分或吸附的气体，但这不足以缓解 Mo-La2O3 的应力。钼的耐火性要求较高的1200°C 阈值才能有效解决晶格畸变。
跳过此步骤的代价
为了节省时间而省略退火阶段是一个常见的加工错误。
直接从球磨进入真空热压可能会得到一个致密的部件，但它很可能包含潜在的结构弱点。真空热压过程依赖于高压来变形和烧结颗粒；使用预应力颗粒进行此操作会引发结构故障。
为您的目标做出正确的选择
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- 如果您的主要关注点是结构完整性：确保退火温度达到特定的 1200°C 基准，以完全解决晶格畸变并防止微裂纹。
- 如果您的主要关注点是密度：依靠随后的真空热压 (VHP) 阶段进行致密化，但仅在粉末经过退火稳定后进行。
- 如果您的主要关注点是纯度：在退火阶段使用真空或惰性气氛炉，以防止在应力释放过程中发生氧化。
适当的热处理将不稳定的粉末混合物转化为高性能烧结的稳定前体。
摘要表：
| 工艺阶段 | 目的 | 温度 | 对粉末的影响 |
|---|---|---|---|
| 高能球磨 | 混合和颗粒减小 | 环境 | 增加晶格畸变和表面能 |
| 高温退火 | 应力释放 | 1200°C | 中和物理副作用；稳定结构 |
| 真空热压 | 固结 | 高 | 在没有微观缺陷的情况下实现最终密度 |
| 脱气（可选） | 气体去除 | 300°C–350°C | 去除水分和吸附的气体 |
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