FR2660922A1 - Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . - Google Patents
Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . Download PDFInfo
- Publication number
- FR2660922A1 FR2660922A1 FR9004820A FR9004820A FR2660922A1 FR 2660922 A1 FR2660922 A1 FR 2660922A1 FR 9004820 A FR9004820 A FR 9004820A FR 9004820 A FR9004820 A FR 9004820A FR 2660922 A1 FR2660922 A1 FR 2660922A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- line
- oxide
- grinding
- phase
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1084—Alloys containing non-metals by mechanical alloying (blending, milling)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12486—Laterally noncoextensive components [e.g., embedded, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12583—Component contains compound of adjacent metal
- Y10T428/1259—Oxide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
L'invention concerne un procédé de préparation par broyage de matériaux composites comportant une phase oxyde et une phase métallique. Le procédé de préparation des matériaux composites est caractérisé en ce que l'on mélange au moins un oxyde précurseur de la phase métallique et au moins un agent réducteur, précurseur de la phase oxyde, et en ce que l'on fait subir au mélange un broyage mécanique à haute énergie, - la quantité d'agent réducteur représentant de 90 à 110 % de la quantité stchiométrique correspondant à la réaction de réduction de l'oxyde précurseur par l'agent réducteur. - la durée du broyage étant choisie de manière à réduire à l'état de métal, pur ou sous forme d'alliage, au moins 80 % des atomes de métal de l'oxyde précurseur.
Description
La présente invention concerne la préparation de maté-
riaux composites oxyde métal comportant une phase oxyde et
une phase métallique.
Les matériaux composites oxyde métal, qui comportent de 10 à 80 % de phase métallique et de 90 à 20 % de phase céra- mique constituée essentiellement par des oxydes, présentent
simultanément les propriétés de chacune des phases constitu-
tives, c'est-à-dire une bonne stabilité chimique, une grande dureté, un point de fusion élevé, une bonne ductilité, une
bonne résistance à la rupture.
L'élaboration de ces matériaux présente cependant des difficultés liées au problème de mouillage entre la phase métallique et la phase céramique Ce problème se pose au cours de l'opération de frittage à chaud qui suit l'étape du broyage et de mélange des poudres initiales de céramique et
de métal.
On a tenté de remédier à ces difficultés en utilisant des métaux tensioactifs, de préférence sous forme de composé pulvérulent décomposable sous l'action de la chaleur (Brevet
européen O 277 450).
Les présents inventeurs ont maintenant mis au point un procédé de préparation de matériaux composites oxyde métal
par formation in situ de l'oxyde.
Ce procédé conduit à une meilleure liaison entre la phase oxyde et la phase métallique, qui se traduit dans certains cas par une solubilité réciproque des éléments constitutifs du métal et de l'oxyde, tout en assurant une répartition homogène des différentes phases dans les poudres obtenues.
La présente invention a pour objet un procédé de prépa-
ration de matériaux composites oxyde métal et les matériaux obtenus.
Selon l'invention, le procédé de préparation de maté-
riaux composites constitués essentiellement par une phase oxyde et par une phase métallique, est caractérisé en ce que
l'on mélange au moins un oxyde précurseur de la phase métal-
lique et au moins un agent réducteur, précurseur de la phase oxyde, et en ce que l'on fait subir au mélange un broyage mécanique à haute énergie, la quantité d'agent réducteur représentant de 90 à % de la quantité stoechiométrique correspondant à la réaction de réduction de l'oxyde précurseur par l'agent réducteur. la durée du broyage étant choisie de manière à réduire à l'état de métal, pur ou sous forme d'alliage, au moins 80 %
des atomes de métal de l'oxyde précurseur.
L'analyse des clichés de diffraction des rayons X effectuée sur des échantillons prélevés à différents moments
lors du broyage permet de déterminer la fin de la réaction.
La réduction de l'oxyde précurseur est obtenue par broyage, sans qu'un apport extérieur de chaleur soit nécessaire Il est toutefois possible de chauffer le mélange introduit dans le broyeur sans nuire au résultat, à condition
que la température reste inférieure à environ 200 'C.
Dans certains cas, il est avantageux de refroidir le réacteur, le broyage provoquant une élévation de la température Le refroidissement permet alors d'effectuer le broyage en continu et, par conséquent, d'obtenir plus
rapidement le degré de réduction souhaité.
Bien qu'une réduction totale puisse être obtenue par le procédé de l'invention, il peut être souhaitable de se limiter à une réduction partielle, dans certains cas, en vue
de rendre un frittage ultérieur plus efficace.
Le procédé de l'invention est particulièrement intéres-
sant pour la préparation de matériaux composites oxyde-métal
dont les propriétés mécaniques ou électriques, ou les pro-
priétés d'absorption du rayonnement sont améliorées.
A cette fin, on utilisera avantageusement comme agent réducteur, un élément métallique capable de former un oxyde
intéressant pour sa dureté et sa stabilité chimique et ther-
mique.
Comme élément métallique réducteur, on peut citer l'alum-
inium, le titane, l'yttrium, le zirconium, le magnésium ou le thorium, pris seuls ou sous forme d'un alliage ou d'un mélange de poudres contenant au moins 90 % en poids d'élément réducteur.
L'aluminium est un agent réducteur particulièrement préféré.
Il peut avantageusement être utilisé sous forme d'aluminium recyclé ou sous forme d'un alliage contenant au moins 90 % en
poids d'aluminium.
Les oxydes précurseurs de phase métallique qui peuvent être utilisés dans le procédé de la présente invention sont des oxydes dont la stabilité thermodynamique à température ambiante est inférieure ou égale à celle de l'oxyde issu de l'agent réducteur Parmi ces oxydes, on peut citer les oxydes des éléments suivants: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Nb, Mo, Ag et W. Ces oxydes peuvent être utilisés purs ou sous forme d'un
minerai les contenant.
Le broyage mécanique à haute énergie peut être effectué
à l'aide de différents broyeurs à haute énergie Parmi ceux-
ci, on peut citer à titre d'exemple, les broyeurs à impact tels que les broyeurs à billes, les broyeurs annulaires à billes, les broyeurs à billes vibratoires, les broyeurs planétaires, les broyeurs à rouleaux, les broyeurs autogènes, les broyeurs par attrition et les désintégrateurs à jet de
gaz ou à jet liquide Pour une description plus complète de
ces broyeurs, on pourra se référer à "Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 3 ème ad vol 21, p 132
à 161 ".
Comme exemple d'un tel broyeur, on peut citer le broyeur vibratoire à billes SPEX 8000 O commercialisé par SPEX Industries Inc, USA, ou le broyeur planétaire à billes
Pulvérisette 7 ( O commercialisé par FRITSCH.
La présente invention est décrite plus en détails par
les exemples suivants, donnés à titre illustratif, non limi-
tatif. Pour les exemples 1 à 9, on a utilisé, pour effectuer le 3 broyage mécanique à haute énergie, un broyeur planétaire à
billes "Pulvérisette 7 " commercialisé par Fritsch.
Ce broyeur est équipé de deux jarres cylindriques d'une contenance de 45 ml chacune, correspondant à un volume utile de 20 ml, et de billes de 15 mm de diamètre qui sont, soit en
acier inoxydable ( 18 % Cr, 8 % Ni), soit en carbure de tungs-
tène ( 93 % WC + 6 % Co) Chaque jarre cylindrique contient 7 billes Le mélange de poudres y est introduit en boîte à gants sous atmosphère d'argon, un joint de téflon assurant l'étanchéité La force centrifuge effective résultant du mouvement planétaire correspond à une accélération de l'ordre
de 15 à 20 g Le broyeur est à la température ambiante.
Dans ces exemples 1 à 9, la masse totale de poudre utilisée était de 3 g lorsque les jarres du broyeur étaient en acier, de 4 g lorsque les jarres étaient en carbure de tungstène;
le broyage a été effectué sous atmosphère d'argon.
EXEMPLE 1
Préparation d'un matériau Mn/A 1203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en acier inoxydable. On a utilisé 2,121 g de Mn O 2 et 0,879 g de Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Mn O 2, suivant le schéma réactionnel: 3 Mn O 2 + 4 A 1 > 3 Mn + 2 A 1203
La durée totale du broyage était de 3 heures.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/31.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,16 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du manganèse O < cubique: raie ( 330) d = 0, 210 nm, raie ( 332) d = 0,1908 nm, raie ( 510)
d = 0,1749 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine X rhomboédrique raie ( 012) d = 0, 3484 nm, raie ( 104) d = 0,2549 nm, raie ( 113) d = 0,210 nm (superposée à une raie de Mn <), raie ( 024) d = 0,1749 nm (superposée à une raie de Mn o), raie ( 116) d = 0,1602 nm, raie ( 214) d = 0,1406 nm, raie ( 300)
d = 0,1377 nm.
Les raies de Mn O 2 et de Al ont disparu.
Des traces de pollution par l'acier des jarres et des billes sont visibles.
EXEMPLE 2
Préparation d'un matériau V/A 1203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en acier inoxydable. On a utilisé 2,007 g de V 205 et 0,993 g de Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde V 205, suivant le schéma réactionnel
3 V 205 + 10 A 1 > 6 V + 5 A 1203
La durée totale du broyage était de 3 heures.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/31.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,26 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko() du produit obtenu comporte les raies caractéristiques de l'alumine O t
rhomboédrique citées dans l'exemple 1 et les raies caracté-
ristiques du vanadium cubique parmi lesquelles les plus intenses sont: raie ( 110) d = 0,2158 nm, raie ( 200)
d = 0,1514 nm, raie ( 211) d = 0,1239 nm Des traces de pollu-
tion par l'acier des jarres et des billes sont visibles Les
raies de V 205 et d'Al ont disparu.
EXEMPLE 3
Préparation d'un matériau Cu/Al 203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en carbure
de tungstène.
On a utilisé 3,262 g de Cu O et 0,738 g de Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Cu O, suivant le schéma réactionnel 3 Cu O + 2 A 1 > 3 Cu + A 1203
La durée totale du broyage était de 90 mn.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/40.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,20 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Kô) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du cuivre métal cubique: raie ( 111) d = 0, 2086 ni, raie ( 200) d = 0,1807 nm, raie ( 220) d = 0,1278 nm, raie ( 311) d = 0,1090 nm, raie ( 222)
d = 0,1043 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine o.
On note aussi la présence de carbure de tungstène.
Les raies de Cu O et de Ai ont disparu.
EXEMPLE 4
Préparation d'un matériau Ni/Al 203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en carbure
de tungstène.
On a utilisé 3,224 g de Ni O et 0,776 g d' Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Ni O, suivant le schéma réactionnel 3 Ni O + 2 A 1 > 3 Ni + A 1203
La durée totale du broyage était de 90 mn.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/42.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,03 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du Ni métallique raie ( 111) d = 0,2037 nm, raie ( 200) d = 0,1765 nm, raie ( 220) d = 0,1248 nm, raie ( 311) d = 0, 1064 nm, raie ( 222)
d = 0,1019 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine oe rhomboédrique
On note aussi la présence de carbure de tungstène.
Les raies de Nio et de Ai ont disparu.
EXEMPLE 5
Préparation d'un matériau Cr/Al 203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en carbure
de tungstène.
On a utilisé 2,952 g de Cr 203 et 1,048 g d'Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Cr 203, suivant le schéma réactionnel Cr 203 + 2 A 1 > 2 Cr + A 1203
La durée totale du broyage était de 90 mn.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/42.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,02 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co KF) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du chrome métallique D cubique: raie ( 110) d = 0,2046 nm, raie ( 200) d = 0,1445 nm,
raie ( 211) d = 0,1181 nm, raie 220 d = 0,1021 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine X rhomboédrique Les raies de Cr 203 et de Al ont disparu On note la présence
de traces de carbure de tungstène.
EXEMPLE 6
Préparation d'un matériau Zn/A 1203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en carbure
de tungstène.
On a utilisé 3,276 g de Zn O + 0,724 g de Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Zn O, suivant le schéma réactionnel 3 Zn O + 2 A 1 > 3 Zn + A 1203
La durée totale du broyage était de 90 minutes.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/42.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,02 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Kx) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du zinc métallique hexagonal: raie ( 002) d = 0,2457 nm, raie ( 100) d = 0,2308 nm, raie ( 101) d= 0,2089 nm, raie ( 102) d = 0,1684 nm, raie ( 103) + raie ( 110) d = 0,1336 nm, raie ( 004) d = 0,1232 nm, raie ( 112) d = 0,1173 nm, raie ( 200) d = 0,1156 nm, raie ( 201) d = 0,1125 nm, raie ( 104) d = 0,1087 nm, raie ( 202)
d = 0,1046 nm, raie ( 203) d = 0,0945 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine ><rhomboédrique Les raies de Zn O et de Al ont disparu On note la présence de
traces de carbure de tungstène.
EXEMPLE 7
Préparation d'un matériau Nb/A 1203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en carbure
de tungstène.
On a utilisé 2,989 g de Nb 205 et 1,011 g de Ai, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité de l'oxyde Nb 205, suivant le schéma réactionnel: 3 Nb 205 + 10 Al > 6 Nb + 5 A 1203
La durée totale du broyage était de 90 minutes.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/42.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,02 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co KD<) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du niobium cubique: raie ( 110) d = 0,2335 nm, raie ( 200) d = 0,1648 nm, raie ( 211) d = 0,1347 nm, raie ( 220) d = 0,1163 nm, raie ( 310)
d = 0,1043 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine Q< rhomboédrique Les raies de Nb 205 et de Ai ont disparu On note la présence
de traces de carbure de tungstène.
EXEMPLE 8
Préparation d'un matériau Fe + Cr / Al 203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en acier
inoxydable.
On a utilisé 1,141 g de Fe 203, 1,087 g de Cr 203 et 0,772 g d'Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire la totalité du mélange 50 % de Fe 203 + 50 % de Cr 203 (atomique), suivant le schéma réactionnel Fe O 3 + Cr 203 + 4 A 1> 2 Fe + 2 Cr + 2 A 1203,
Fe et Cr formant un alliage.
La durée totale du broyage était de 3 heures.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/31.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,38 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko<) du produit obtenu montre la présence d'alumine et d'une solution solide Fe-Cr dont les raies caractéristiques sont: raie ( 110) d = 0,2029 nm, raie ( 200) d = 0,1431 nm, raie ( 211) d = 0,1172 nm, raie ( 220) d = 0,1018 nm La solution solide Fe-Cr est aussi bien visible par spectrométrie Môssbauer
57 Fe.
EXEMPLE 9
Préparation d'un matériau Fe + Cr + Ni / A 1203 Les jarres et les billes du broyeur étaient en acier inoxydable. On a utilisé 1,688 g de Fe 203 + 0,391 g de Cr 203 + 0,171 de Ni O + 0,750 g d'Al, la quantité d'Al étant calculée de manière à réduire totalement un mélange suivant le schéma réactionnel 0,37 Fe 203 + 0,09 Cr 203 + 0,08 Ni O + 0,9733 A 1 > 0,48665 A 1203 + 0,74 Fe + 0,18 Cr + 0,08 Ni
La durée totale du broyage était de 3 heures.
Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/32.
La perte en masse des billes au cours du broyage était de
0,37 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co KO) du produit obtenu montre la présence d'alumine et d'un alliage Fe-Ni-Cr dont les raies caractéristiques sont: raie ( 110) d = 0,2030 nm, raie ( 200) d = 0,1429 nm, raie ( 211) d = 0,1170 nm, raie ( 220) d = 0,1015 nm L'alliage Fe-NiCr (cubique centré) est aussi bien visible par spectrométrie
Môssbauer 57 Fe.
Les exemples 10 à 13 ont été effectués à l'aide d'un
broyeur à billes Spex 8000, de Spex Industries Inc, USA.
Ce broyeur comporte un récipient cylindrique et des billes en carbure de tungstène hexagonal Le matériau "carbure de tungstène" contient les éléments habituels présents dans les matériaux frittés en carbure de tungtène, c'est-à-dire W, C, et comme éléments mineurs, Ta, Ti, Nb, Co. Le cylindre a un diamètre de 2 1/4 " (QY 5,7 x 10-2 m) et une hauteur de 2 1/2 " ( 6,3 x 10 '2 m) On y place des mélanges de poudres de réducteur et d'oxyde ainsi que deux billes en carbure de tungstène (de diamètre 7/16 ", soit 1,1 x 10-2 m, de masse totale 19 x 10 '3 kg) La charge est préparée dans une boîte à gants sous atmosphère d'argon ou d'azote Le rapport de la masse de poudre à la masse des billes est de l'ordre de 1/10 Les poudres sont des poudres commerciales avec des tailles de grain de quelques m à quelques dizaines de r Le cylindre est fermé en boîte à gants (un joint de téflon assure l'étanchéité) puis placé dans le broyeur Le broyage est obtenu par une agitation vigoureuse du récipient dans trois directions perpendiculaires à une fréquence d'environ
20 Hz Le broyeur est à la température ambiante.
EXEMPLE 10
Préparation d'un matériau W/Ti O 2 Les poudres d'oxyde de tungstène et de titane ont été
mélangées dans les proportions définies par le schéma réac-
tionnel 2 WO 3 + 3 Ti > 2 W + 3 Ti O 2.
La masse initiale de poudre était de 2,79 g Le rapport en
masse de la poudre aux billes était de 1/9.
Le broyage a été effectué pendant 24 heures sous atmosphère
d'azote La consommation des billes était de 0,3 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du tungstène métallique cubique: raie ( 110) d = 0,2236 nm, raie ( 200) d = 0,1581 nm, raie ( 211) d = 0,1292 nm, raie ( 220) d = 0,1118 nm, raie
( 310) d = 0,1000 nm.
les raies caractéristiques du rutile Ti O 2 parmi les-
quelles celles qui ne sont pas masquées par les raies du tungstène sont les suivantes: raie ( 110) d = 0,3304 nm, raie ( 101) d = 0,2487 nm, raie ( 210) d = 0,2078 nm, raie ( 211) d = 0,1701 nm, raie ( 220) d = 0,1654 nm, raie ( 002) d = 0,1476 nm, raie ( 301) d = 0,1376 nm, raie ( 112)
d = 0,1341 nm.
Les raies caractéristiques de WO 3 ont disparu On note
la présence de traces de carbure de tungstène.
EXEMPLE 11
Préparation d'un matériau W/A 1203 il La jarre et les billes du broyeur étaient en carbure de tungstène. Les poudres d'oxyde de tungstène et d'aluminium ont été
mélangées dans les proportions définies par le schéma réac-
tionnel:
W 03 + 2 A 1 > W + A 1203
La masse initiale de poudre était de 2,43 g Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/7 Le broyage a été effectué pendant 24 heures sous atmosphère d'azote La
consommation de billes était de 2,6 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co O \X) du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du tungstène métallique cubique: raie ( 110) d = 0,2234 nm, raie ( 200) d = 0,1578 nm, raie ( 211) d = 0, 1290 nm, raie ( 220) d = 0,1116 nm, raie ( 310)
d = 0,0999 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine o On note aussi la
présence de carbure de tungstène.
Les raies caractéristiques de W 03 et de l'aluminium ont
disparu.
EXEMPLE 12
Préparation d'un matériau Mo/A 1203 Cet exemple a été effectué à l'aide d'un broyeur à
billes SPEX 8000.
La jarre et les billes du broyeur étaient en carbure de tungstène. Les poudres d'oxyde de molybdène et d'aluminium ont été
mélangées dans les proportions définies par le schéma réac-
tionnel: Mo O 3 + 2 A 1 > Mo + A 1203 La masse initiale de poudre était de 1,74 g Le rapport en masse de la poudre au billes était de 2/20 Le broyage a été
effectué pendant 24 h sous atmosphère d'azote La consom-
mation des billes était de 2,3 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co Ko() du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du molybdène métallique cubique: raie ( 110) d = 0,2226 nm, raie ( 200) d = 0,1573 nm, raie ( 211) d = 0, 1292 nm, raie ( 220) d = 0,1113 nm, raie
( 310) d = 0,0996 nm.
les raies caractéristiques de l'alumine (.
On note aussi la présence de carbure de tungstène.
Les raies caractéristiques de Mo O 3 et de l'aluminium ont disparu.
EXEMPLE 13
Préparation d'un matériau Fe/A 1203 La jarre et les billes du broyeur étaient en carbure de tungstène. Les poudres d'oxyde de fer et d'aluminium ont été mélangées dans les proportions définies par le schéma réactionnel: Fe 203 + 2 A 1 > 2 Fe + A 1203 La masse initiale de poudre était de 1,88 g Le rapport en masse de la poudre aux billes était de 1/11 Le broyage a été
effectué pendant 20 h sous atmosphère d'azote La consom-
mation de billes était de 0,8 %.
Le cliché de diffraction des rayons X (Co K") du produit obtenu comporte: les raies caractéristiques du fer métallique cubique: raie ( 110) d = 0, 2030 nm, raie ( 200) d = 0,1433 nm, raie ( 211) d = 0,1172 nm, raie ( 220) d = 0,1015 nm,
les raies caractéristiques de l'alumine ".
On note aussi la présence de carbure de tungstène.
Les raies caractéristiques de l'hématite " -Fe 2 03 et de l'aluminium ont disparu La spectrométrie M Nssbauer ( 57 Fe) montre bien qu'il n'y a plus d'hématite Elle met en évidence la présence d'un peu d'aluminium dans le fer cubique centré et d'un peu de fer dans l'alumine p.
Claims (4)
1 Procédé de préparation de matériaux composites constitués essentiellement par une phase oxyde et par une phase métallique, caractérisé en ce que l'on mélange au moins un oxyde précurseur de la phase métallique et au moins un agent réducteur, précurseur de la phase oxyde, et en ce que l'on fait subir au mélange un broyage mécanique à haute énergie, la quantité d'agent réducteur représentant de 90 à 110 % de la quantité stoechiométrique correspondant à la réaction de réduction de l'oxyde précurseur par l'agent réducteur. la durée du broyage étant choisie de manière à réduire à l'état de métal, pur ou sous forme d'alliage, au moins 80 %
des atomes de métal de l'oxyde précurseur.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxyde précurseur est choisi parmi les oxydes des éléments suivants: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Nb, Mo, Ag, W.
3 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1
ou 2, caractérisé en ce que l'agent réducteur est choisi parmi l'aluminium, le titane, l'yttrium, le zirconium, le magnésium ou le thorium, pris seuls ou sous forme d'un alliage ou d'un mélange de poudres contenant au moins 90 % en
poids d'élément réducteur.
4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à
3, caractérisé en ce que le broyage est effectué sans apport
extérieur de chaleur.
Matériaux composites obtenus par un procédé selon
l'une quelconque des revendications 1 à 4.
r
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9004820A FR2660922B1 (fr) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . |
| EP91400927A EP0454522A1 (fr) | 1990-04-13 | 1991-04-05 | Procédé de préparation par broyage de matériaux composites comportant une phase oxyde et une phase mÀ©tallique |
| US07/685,089 US5145513A (en) | 1990-04-13 | 1991-04-12 | Process for the preparing via the in situ reduction of their components and grinding oxide/metal composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9004820A FR2660922B1 (fr) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2660922A1 true FR2660922A1 (fr) | 1991-10-18 |
| FR2660922B1 FR2660922B1 (fr) | 1992-09-04 |
Family
ID=9395781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9004820A Expired - Lifetime FR2660922B1 (fr) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5145513A (fr) |
| EP (1) | EP0454522A1 (fr) |
| FR (1) | FR2660922B1 (fr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5663124A (en) * | 1994-12-09 | 1997-09-02 | Ford Global Technologies, Inc. | Low alloy steel powder for plasma deposition having solid lubricant properties |
| US6051045A (en) * | 1996-01-16 | 2000-04-18 | Ford Global Technologies, Inc. | Metal-matrix composites |
| US6264719B1 (en) * | 1997-08-19 | 2001-07-24 | Titanox Developments Limited | Titanium alloy based dispersion-strengthened composites |
| DE60029333T8 (de) * | 1999-06-24 | 2007-03-15 | Honda Giken Kogyo K.K. | Herstellungsverfahren für wasserstoffspeicherndes metallpulver |
| EP1205863A1 (fr) * | 2000-11-14 | 2002-05-15 | Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH | Optimisation à objectifs multiples |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3205099A (en) * | 1961-06-14 | 1965-09-07 | Crucible Steel Co America | Stable dispersoid composites and production thereof |
| US3723092A (en) * | 1968-03-01 | 1973-03-27 | Int Nickel Co | Composite metal powder and production thereof |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4300947A (en) * | 1979-11-05 | 1981-11-17 | General Electric Company | Mechanically alloyed powder process |
| US4649083A (en) * | 1983-02-17 | 1987-03-10 | Olin Corporation | Electrical component forming process |
| CA1256457A (fr) * | 1985-05-20 | 1989-06-27 | Michel Chevigne | Production d'articles frittes par reaction, et articles ainsi obtenus |
| US4689461A (en) * | 1985-09-25 | 1987-08-25 | Eutectic Corporation | Cored tubular electrode and method for the electric-arc cutting of metals |
| US4749545A (en) * | 1986-04-02 | 1988-06-07 | British Petroleum Co. P.L.C. | Preparation of composites |
| FR2608950B1 (fr) * | 1986-12-29 | 1991-10-18 | Demit Joel | Procede de fabrication de materiaux composites ceramique-metal par utilisation de metaux tensio-actifs aux interfaces ceramique-metal |
| DE3714239C2 (de) * | 1987-04-29 | 1996-05-15 | Krupp Ag Hoesch Krupp | Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs mit einem Gefüge nanokristalliner Struktur |
-
1990
- 1990-04-13 FR FR9004820A patent/FR2660922B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-04-05 EP EP91400927A patent/EP0454522A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-04-12 US US07/685,089 patent/US5145513A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3205099A (en) * | 1961-06-14 | 1965-09-07 | Crucible Steel Co America | Stable dispersoid composites and production thereof |
| US3723092A (en) * | 1968-03-01 | 1973-03-27 | Int Nickel Co | Composite metal powder and production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5145513A (en) | 1992-09-08 |
| EP0454522A1 (fr) | 1991-10-30 |
| FR2660922B1 (fr) | 1992-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3992200A (en) | Method of hot pressing using a getter | |
| AU621684B2 (en) | Hollow charge with a metallic lining, method and device for its manufacturing | |
| US4909840A (en) | Process of manufacturing nanocrystalline powders and molded bodies | |
| US6010661A (en) | Method for producing hydrogen-containing sponge titanium, a hydrogen containing titanium-aluminum-based alloy powder and its method of production, and a titanium-aluminum-based alloy sinter and its method of production | |
| Politis | Amorphous superconducting Nb3Ge and Nb3Ge1− xAlx powders prepared by mechanical alloying | |
| NO146126B (no) | Fremgangsmaate og anordning ved hardbelegning av metallsubstrater | |
| JPH0261521B2 (fr) | ||
| FR2660922A1 (fr) | Procede de preparation par broyage de materiaux composites comportant une phase oxyde et une phase metallique . | |
| US4612040A (en) | Consumable electrode for production of Nb-Ti alloys | |
| JPS63274736A (ja) | ニオブ合金 | |
| CA1271061A (fr) | Methode sans enveloppe pour le travail a chaud de poudres atomisees par voie gazeuse | |
| US4735770A (en) | Method for producing an amorphous material in powder form by performing a milling process | |
| US4655825A (en) | Metal powder and sponge and processes for the production thereof | |
| IE43085B1 (en) | Production of metallic materials having improved machinability | |
| KR101590427B1 (ko) | Ti-6Al-4V 합금의 제조방법 | |
| Muradyan et al. | Regularities and Mechanism of Formation of Aluminides in the TiH 2-ZrH 2-Al System | |
| EP0591305B1 (fr) | Cermets a base de borures des metaux de transition, leur fabrication et leurs applications | |
| JPH0237402B2 (fr) | ||
| JPH03107453A (ja) | Ｔｉ―Ｗターゲットおよびその製造方法 | |
| NO150025B (no) | Fremgangsmaate for paaleggsveisng av hardmetall og hardmetallstav til bruk ved fremgangsmaaten | |
| JPH04362105A (ja) | 金属間化合物微粉末の製造方法 | |
| JPH0776405B2 (ja) | 固体潤滑性複合材料及びその製造方法 | |
| FI58792C (fi) | Anvaendning av ett haerdningsfoerfarande varvid ett haort oeverdrag appliceras pao en metallyta | |
| JP2001072404A (ja) | クロム窒化物の製造法 | |
| JPH05214477A (ja) | 複合材料とその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |