Morfologie a tvrdost částic titanového prášku připraveného kryogenním mletím

Abstract

The effect of cryogenic milling on morphology and microhardness of titanium powder was investigated. Initial powder of commercially pure titanium was subjected to cryogenic milling in liquid argon (LAr) using two different milling speeds. Prepared powders were subsequently cleaned by ethanol. The cleaning procedure was done in two ways: in the air and in the inert atmosphere in the glovebox. Particle size and morphology were investigated my scanning electron microscopy and subsequent automated image analysis. Microhardness of powder particles was determined by Vickers hardness measurement using small loads. The milling did not cause significant powder refiniment, while the shape of powder particles changes substantially. Milling speed affected particle shape and powder contamination. Application of stearic acid as the processing control agent prevented cold-welding of powder particles, but contaminated the powder by oxygen and hydrogen. Stearic acid could be successfully removed by cleaning in ethanol. The using of glovebox for cleaning did not have significant effect on the resultiing contamination.

V baklářské práci byl studován vliv kryogenního mletí na morfologii a mikrotvrdost částic prášku komerčně čistého titanu. Výchozí titanový prášek byl podroben kryogennímu mletí v kapalném argonu (LAr) při dvou různých intenzitách mletí. Připravené prášky byly následně čištěny technickým lihem. Pro porovnání bylo číštění provedeno dvěma způsoby - na vzduchu a v gloveboxu s inertní atmosférou (Ar). Velikost a morfologie částic prášku byla vyhodnocena skenovací elektronovou mikroskopií a následnou statistickou analýzou obrazu. Mikrotvrdost částic prášku byla určena měřením s velmi nízkými zatíženími. Bylo zjištěno, že mletí nezpůsobuje výrazné zjemnění prášku, ale dochází k výrazným změnám tvaru jednotlivých částic. Tvar částic i jejich kontaminace jsou ovlivněny rychlostí mletí. Použití kyseliny stearové jako povrchové aktivní látky zabraňuje spojování částic, ale kontaminuje materiál kyslíkem a vodíkem. Po mletí ji lze úspěšně odstranit promýváním prášku v ethanolu. Použítí gloveboxu pro čištění nemá výrazný vliv na kontaminaci materiálu kyslíkem a dusíkem