混合工艺的影响主要体现在活性毁伤材料组分混合均匀性对材料性能的影响上。在混合方式相同条件下,影响混合均匀性主要取决于混合时间。
以PTFE/Al和PTFE/Al/W两种活性毁伤材料体系为例,对比混合时间对活性毁伤材料试样性能的影响,两种试样各组分含量及混合时间如表3.2所示。多组分粉体通过V筒混料机混合,混合时间分别为10 min、20 min、30 min,圆柱形试样分别在80 MPa和200 MPa压力下进行模压成型,烧结硬化工艺相同。
表3.2 材料组分含量及混合时间
不同混合时间下,压制/烧结获得的PTFE/Al材料试样如图3.7所示。从图中可以看出,当混合时间为10 min时,试样表面颜色不均,各试样间色差明显,表明金属粉体与聚四氟乙烯粉体未混合均匀。随着混合时间增加,试样表面斑点减少,试样间色差减小,表明组分粉体混合均匀性增加。
图3.7 不同混合时间PTFE/AI材料试样(www.xing528.com)
不同混合时间下,PTFE/Al/W材料试样如图3.8所示。可以看出,混合时间为10 min时,试样端面颜色不均,侧面颜色整体较浅。混合时间增加至20 min时,试样端面斑点分布趋于均匀,侧面颜色加深。混合时间为30 min时,试样端面和侧面颜色趋于一致,表明各组分呈现良好的混合均匀性。
图3.8 不同混合时间PTFE/AI/W试样
不同混合时间PTFE/Al试样的细观结构如图3.9所示。从图中可看出,混合时间为10 min时,PTFE基体呈不规则片状,边缘呈现絮状,细观结构中Al颗粒形成明显团聚,组分混合均匀性较差;混合时间增加至20 min,未观察到金属颗粒团聚现象,组分混合均匀性有所增加,但仍可观察到金属颗粒与基体并未形成良好的均匀混合体系;混合时间为30 min时,金属颗粒与氟聚物基体均无团聚,金属颗粒均匀分散于基体中,且基体对金属颗粒形成良好包覆,表明此时PTFE/Al活性毁伤材料组分体系有良好的混合均匀性。
图3.9 不同混合时间PTFE/AI试样的细观结构
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