（材料学专业论文）固液反应球磨工艺及其原理研究.pdf

中南大学博士论文摘要 摘要 在球磨中，利用机械力化学的原理来制备各种粉体材料已经成为了 当今粉体科学研究领域的一个热点，但现有的大多数研究都是集中在固 一固反应和固一气反应的研究领域。本论文对机械力化学的原理、应用 和国内外研究现状进行详细的评述，根据机械力化学和热化学的原理， 以及黄培云院士关于机械力场对液态金属熔体作用的有关思想，在原有 的机械球磨的工艺上开发出了一种新型的固液反应球磨技术。所谓固液 反应球磨技术是将球磨介质直接对金属液体进行球磨，在一定温度区间， 磨球和筒壁直接和金属液体反应生成固相的金属间化合物粉末的一种粉 末制备技术，为了加速反应进行，可以在金属液体中加入与磨球成分相 同的金属粉末。 本论文采用固液反应球磨技术对多个合金系统进行了研究，根据有 关实验结果和相关的物理化学反应原理对固液反应球磨的反应模型和反 应机理作了详细的讨论，并将该技术与机械合金化技术进行了较为详细 的比较，得到如下实验结果： ( 1 ) 对于f e s n 合金系，采用铁球直接球磨s n 液，球料比3 0 ：1 ，转 速8 0 转分，在5 9 3 k 、8 7 3 k 、1 0 3 3 k 和1 0 9 3 k 温度下，分别得到f e s n 。、 f e s n 、f e 。s n ：与f e 。s n 的固相粉末。对于f e - z n 合金系，采用铁球直接球 磨z n 液，球料比1 2 ：1 ，转速8 0 转分，可以在7 2 3 k ，8 2 3 k ，9 2 3 k 和9 9 3 k 温度下，固液球磨4 8 小时后，液相完全消失，分别得到固态f e z n 。、 f e z n 。、f e z n 。，和f e 。z n 。的金属间化合物粉末。对于f e - s b 合金系，采 用铁球球磨s b 液时，则可以在9 2 3 k 和1 0 4 3 k 下经固液球磨4 8 小时得到 f e s b ：和f e s b 固相粉末。在金属熔体s n 、z n 和s b 液中分别加入一定量的 f e 粉，可以加快反应速度，得到各种固态金属间化合物相粉末时间缩短。 ( 2 ) 采用t i 、n i 和f e 质磨球分别球磨2 0 0 9a i 液，球料比1 2 ：1 ，转 速8 0 转分，对于t i _ a l 合金系，在9 7 3 k ，球磨1 2 小时后a 1 液完全消 失，得到固相的t i a l 。和t i 9 a l ：。的混合粉末：球磨2 4 h 得到t i m 。固相粉 末；对于n i a l 合金系，在9 7 3 k 下，1 2 小时后a 1 液完全消失，可以得到 固相n i 。a l 。和n i a i 。的混合粉末；对于f e - a i 合金系，在9 7 3 k ，球磨2 4 后a l 液完全消失，得a l 。f e 。、f e 2 a 。和f e k l 。的固相混合粉末：4 8 小时得 到f e a i ：和f e ：a 1 。固相混合粉末。在a 1 液中分别加入2 0 w t 的t i 、n i 和 f e 粉，可以加快反应速度。a 1 液提早耗尽，得到固相金属间化合物的粉 末的时间缩短。 中南大学博士论文 摘要 ( 3 ) 采用f e 球球磨2 0 0 9 液态的a 卜c u 和a i - s i 二元合金熔体，球 料比1 2 ：1 ，转速8 0 转分，当在9 2 3 k 球磨液态的a 卜3 3 2 w t c u 共 晶合金，球磨2 4 小时后，得到了a 1 ，c u z f e 和a 1 。c u 。f e 。混合粉末，继续球 磨至4 8 小时，得到完全为a 1 。c u 。f e 。的固相粉末，加入2 0 w t 的f e 粉后， 球磨1 2 小时后得到a l ，c u ：f e 的粉末，球磨2 4 小时后得到a 1 ，c u 。f e 和 a 1 。c u 。f e 。混合粉末，球磨4 8 小时后得到a l 。c u ：。f e 。固相粉末：在9 4 3 k 球磨a 卜5 4 w t c u ( a 1 ：c u ) 合金熔体时，球磨2 4 小时后得到了固相的 a l 。c u 。f e 。和a l 。c u 。f e 。混合粉末，而加入2 0 w t f e 粉后，1 2 小时后得到 a 1 。c u 。f e 。固相粉末，球磨2 4 小时后得到a 1 t c u 。f e 和a 1 。c u f e 。混合粉末， 4 8 小时后得到a l 。c u 。f e 。固相粉末。当在9 6 3 k 球磨a l 一7 w t s i 亚共晶 合金熔体，球磨4 8 小时后得到固态的a 1 。f e ：s i 合金粉末，加入2 0 w t f e 粉后，球磨2 4 小时后得到固态的a 1 。f e ：s i 合金粉末；在9 6 3 k 球磨 a i - 1 2 6 w t s i 共晶合金熔体，球磨4 8 小时后得到固态的a 1 , f e ：s i 粉末， 加入2 0 w t f e 粉后，2 4 小时后得到固态的a l 。f e 。s i 粉末，4 8 小时后得到 a l 。f e 2 s i + a 1 。f e s i 的混合物粉末；在11 3 3 k ，球磨a 1 - - 3 0 w t s i 过共晶 合金熔体，球磨2 4 小时后得到固态的a 1 。f e s i 合金粉末，而加入2 0 w t f e 粉，2 4 小时后也得到了固态的a 1 。f e s i 三元合金粉末。 ( 4 ) 结合实验结果和有关机械合金化的理论，对固液反应球磨和机 械合金化工艺进行了较为详细的对比，在f e s n 合金系中，固液反应球 磨可以制备出f e s n ：、f e s n 、f e ，。s n 、f e 。s n 。等金属间化合物粉末，而类似 实验条件下的机械合金化只能得到f e s n ：金属间化合物粉末。在f e z n 合 金系中，固液反应球磨可以制备出f e z n 。f e z n 。、f e z n 。，和f e 。z n 蛐金 属间化合物粉末，而类似条件的机械合金化只能得到f e - z n 非晶粉末。 在f e s b 合金系中，固液反应球磨可以制备出f e s b 。和f e s b 金属间化合 物粉末，而机械合金化只能得到s b 在f e 中的过饱和固溶体粉末。在t i a 1 合金系中，固液反应球磨可以制备出t i a i 。金属间化合物粉末，在n i - a i 合金系中可以制各出n i 业1 。和n i a i 。的混合粉末，在f e - a i 合金系中可以 制备出a l 。f e 。和f e 。a 1 。的混合物粉末以及f e 2 a 1 。、f e a i 。和f e 。a 1 。的混合 物粉末。而相应的机械合金化实验一般只能得到t i - a i 、n i - a 1 和y e - a l 的非晶粉末。在a 卜c u f e 合金系中，固液反应球磨可以制备出a 1 ，c u 。f e 、 a l ，s c u 4 f e 。、a 1 7 c u 2 f e + a l 。3 c u 4 f e 3 混合物和a 1 6 5 c u 2 0 f e 。5 + a l 。3 c u 4 f e 3 混合物粉 末。在a 卜f e s i 系中，固液反应球磨可以制备出a 1 。f e ：s i 、a 1 。f e s i 和 a l 。f e ：s i + a 1 。f e s i 混合物合金粉末。而类似条件的机械合金化实验一般 只能制备出a 卜c u f e 三元非晶粉末和a l s i 在f e 中的过饱和固溶体粉 末。由于机械合金化反应机理是通过粉末不断破碎，冷焊，折叠而发生 原子级的固一固扩散而形成合金的机理；固液反应球磨的反应机理是通 中南大学博士论文摘要 过碰撞、反应、剥离而发生的固一液扩散形成金属间化合物的机理；所 以固液反应球磨和机械合金化在反应机理、反应产物等方面存在根本差 异，是两种并行的制备合金粉末的工艺。 ( 5 ) 结合有关液态金属的结构和性质的有关理论，以及常见的固一 液反应模型，提出了固液反应球磨的整体模型，即打击一剥落反应模型。 所谓打击一剥离模型是通过颗粒碰撞接触，在机械力作用下发生固液反 应，然后打击剥落，周而复始，直至液体耗尽，得到固相金属间化合物 粉末的模型。在打击一剥离模型的基础上根据反应产物的不同提出了逐 层反应模型、多层反应模型和双相反应模型等三个具体的固液反应模型。 此外根据机械力化学理论，提出了固液反应球磨机理，该机理从机械力 对固相粉末的作用效果、机械力对液相的作用效果、固液扩散的作用效 果和新生表面的作用效果等方面描述了固液球磨反应过程。 本论文还研究了球磨对溶液溶解度和合金固溶度的影响，研究结果 表明，球磨引起了n a c l 溶液溶解度的增加，p b s n 合金熔体经过球磨后， 亚共晶合金中口固溶体的相对含量减少，p 固溶体的相对含量增加，过共 晶合金中a 固溶体的相对含量增加，口固溶体的相对含量减少。p b 液经铁 球长时间球磨后，f e 在p b 中的固溶度得到了扩展。根据实验结果和有关 亚稳相的固溶度扩展机制，论文对球磨作用引起p b s n 合金的固溶体相 对含量发生变化的原因作了初步的讨论。 关键词机械力化学，固液反应球磨，金属间化合物，机械合金化， 固溶度扩展 中南大学博士论文a b s t r a c t a b s t r a c t m e c h a n o c h e m i s t r yh a sa t t r a c t e dm u c ha t t e n t i o ni nt h em a t e r i a lf i e l di n t h e p a s t t h r e e d e c a d e s h o w e v e r , m o s tr e s e a r c h e s h a v ef o c u s e do nt h e s o l i d - s o l i da n dt h e s o l i d g a s r e a c t i o n s i nt h eb e g i n n i n go ft h ep a p e lt h e p r i n c i p l e sa n d c h a r a c t e r i s t i c so f m e c h a n o c h e m i s t r ya n di t sr e l a t e da p p l i c a t i o n s w e r er e v i e w e d o nt h eb a s i so ft h em e c h a n o c h e m i s t r yt h e o r yc o m b i n e dw i t h t h e r m o c h e m i s t r y , an o v e lm i l l i n gt e c h n o l o g y , d e f i n e da ss o l i d - l i q u i dr e a c t i o n m i l l i n g ，w a sd e v e l o p e d t o p r e p a r e t h es o l i d - s t a t ei n t e r m e t a l l i c c o m p o u n d p o w d e r sb yr e a c t i n gt h em i l l i n gm e d i u m w i t hl i q u i d - s t a t em e t a la tac e r t a i n t e m p e r a t u r er a n g e f u r t h e r m o r e ，s o m e e l e m e n t p o w d e r s w i t ht h es a m e c o m p o s i t i o n a st h em i l l i n gm e d i u mw e r ea l s oa d d e dt oa c c e l e r a t et h er e a c t i o n e l e v e ns y s t e m sw e r ei n v e s t i g a t e d b yt h es o l i d l i q u i d r e a c t i o n m i l l i n g p r o c e s s b a s e d o nt h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t sa n dt h ec o r r e l a t i v e p h y s i c a l c h e m i s t r yr e a c t i o nt h e o r y , s o m es o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm o d e l s w e r ee s t a b l i s h e d a sw e l la st h e i rm e c h a n i s m s m o r e o v e r , t h ed i s t i n c t i o n sb e t w e e ns o l i d 1 i q u i d r e a c t i o n m i l l i n g a n dm e c h a n i c a l a l l o y i n g w e r er e v e a l e d t h o r o u g h l y t h e s i g n i f i c a n tr e s u l t sw e r e e n u m e r a t e da sf o l l o w s ： ( 1 ) f o rt h ef e s nb i n a r ya l l o ys y s t e m s ，s o m ep u r es ns c r a p s ( 9 9 9 ， 2 0 0 9 ) a n dp u r ef e ( 9 9 9 ) w e r es e r v e d a st h es t a r t i n gm a t e r i a la n dt h em i l l i n g m e d i u m ( i n c l u d i n g t h em i l l i n g p o t a n d b a l l s ，f a v o r a b l et oa v o i dc o n t a m i n a t i o n ) r e s p e c t i v e l y a l lt h es o l i d l i q u i dm i l l i n ge x p e r i m e n t s w e r ec o n d u c t e dw i t ht h e w e i g h tr a t i oo f b a l l t o m a t e r i a lo f3 0 ：1a n dt h er o t a t i o ns p e e do f 8 0 r p m t h e s p e c i e so f t h ea s - m i l l e dp r o d u c t sv a r i e dw i t ht h em i l l i n gt e m p e r a t u r ei n c r e a s e a n dt i m ep r o l o n g a t i o n p u r es o l i d - s t a t ef e s n 2 ，f e s nf e 3 s n 2 ，f e l 3 s np h a s e s w e r eg e n e r a t e dr e s p e c t i v e l ya f t e rm i l l i n g4 8 ha t5 9 3 k ，6 4 ha t8 7 3 k ，7 2 ha t 10 3 3 ka n d7 2 ha t10 7 3 k t h ea d d i t i o no fp u r ef ep o w d e r s ( 2 5 w t 1 c o n t r i b u t e dt oa na c c e l e r a t e dr e a c t i o na n dh e n c et h em i l l i n gt i m ef o r m i n gt h e e n t i r e l ys o l i d - s t a t ef e s n 2 ，f e s nf e 3 s n 2a n df e l3 s np h a s e sd e c r e a s e dt o2 4 h ， 4 8 h ，6 4 ha n d6 4 h a tt h ec o r r e s p o n d i n g t e m p e r a t u r er e s p e c t i v e l y a sf a ra st h e f e z n & f e s bb i n a r ya l l o ys y s t e m sw e r ec o n c e r n e d ，p u r ez na n ds bs c r a p s ( 9 9 5 ，2 0 0 9 ) w e r e s e l e c t e da st h e s t a r t i n g m a t e r i a l s r e s p e c t i v e l y t h e w e i g h tr a t i oo f b a l l - t o - m a t e r i a lw a s a d j u s t e dt o1 2 ：1 p u r es o l i d s t a t ef e z n l 3 ， f e z n l o9 8 ，f e z n 88 7 a n df e u z n 4 0p o w d e r sw e r eo b t a i n e da f t e rm i l l i n g4 8 ha t 7 2 3 k ，8 2 3 k ，9 2 3 ka n d9 9 3 kr e s p e c t i v e l y s i m i l a rt ot h ef e - z ns y s t e m ，p u r e 中南大学博士论文a b s t r a c t f e s b 2a n df e s bp o w d e r sw e r eo b t a i n e da f t e rm i l l i n g4 8 ha t9 2 3 ka n d1 0 4 3 k r e s p e c t i v e l y l i k e w i s e ，t h ea d d i t i o no fp u r ef ep o w d e r s ( 2 0 w t ) t ot h ez no r s bm e l te n h a n c e dt h er e a c t i o nv e l o c i t ya n dr e d u c e dt h em i l l i n gt i m et oo b t a i n p u r e i n t e r r n e t a l l i cc o m p o u n d p o w d e r s ( 2 ) f o r t h ex - a lb i n a r ya l l o ys y s t e m s ( x = t i ，n io rf e ) ，s o m ep u r ea 1 s c r a p s ( 9 9 5 ，2 0 0 9 ) w e r e s e r v e da st h es t a r t i n gm a t e r i a la n dm i l l e db y t i ，n i a n df eb a l lr e s p e c t i v e l y t h ew e i g h tr a t i oo fb a l l - t o m a t e r i a lw a sa d i u s t e dt o l4 ：1a n dt h e m i l l i n gt e m p e r a t u r ew a ss e t t l e d a t9 7 3 k a f t e rm i l l i n g12 h s o l i d s t a t et i a l 3a n dt i 9 a 1 2 3i n t e r m e t a l l i cp o w d e r sw e r eo b t a i n e di nt h et i a l b i n a r ys y s t e ma n dn or e s i d u a la 1l i q u i dw a sd e t e c t e d ；鼢e r e a sc o m p l e t e l y s o l i d s a t et i a l lo c c u r e da f t e rm i l l i n g2 4 h a sf o rt h en i - a lb i n a r ys y s t e m ，t h e s o l i d s t a t en i 2 a 1 1a n dn i 越1m i x t u r ew a sf o r m e da n dn ol i q u i dp h a s ew a s d e t e c t e da f t e rm i l l i n g1 2 h b u tf o rt h ef e a 1b i n a r ys y s t e m t h er e s i d u a la l d i s a p p e a r e da n dt h ea 1 1 3 f e 4 ，f e 2 a 1 5 a n df e a l 2m i x t u r eo c c u “e da f t e rm i l l i n g 2 4 h 卟ea 1 1 3 f e 4 p h a s ew a st r a n s f o r m e dt of e 2 a 1 5a n df e a l 2 a f t e rm i l l i n g 4 8 h t h ea d d i f i o no fp u r em e t a lp o w d e r sw i t ht h es a m ec o m p o s i t i o na st h e s t a r t i n gm e t a lh a d a l la l i k ee f f e c to nt h er e a c t i o n v e l o c i t y ( 3 ) p u r eb i n a r ya l l o y ( a 1 - c u & a 1 一s i ) i n g o t s ( 9 9 5 ，2 0 0 9 ) w e r e s e r v e d a st h es t a r t i n gm a t e r i a l sr e s p e c t i v e l y f ew a ss e l e c t e da st h em i l l i n gm e d i u m t h ew e i g h tr a t i oo f b a l l - t o m a t e r i a la n d 血er o t a t i o ns p e e dw e r ef i x e do n1 2 ：l a n d8 0 r p mr e s p e c t i v e l y t h es o l i d - s t a t ea i t c u 2 f ea n da l j 3 c u , f e 3m i x t u r e o c c u r e da n dt h ea 1 ，c u l i q u i dd i s a p p e a r e d a f t e r m i l l i n g t h ee u t e c t i c a 1 3 3 2 w t c um e l tf o r2 4 ha t9 2 3 k ，w h i l ee n t i r e l ys o l i d s t a t ea 1 1 3 c u 4 f e l p o w d e rw a so b t a i n e da f t e rm i l l i n g4 8 h 飞e 1 12 0 w t f ep o w d e rw a sa d d e d t h e l i q u i dp h a s ed i s a p p e a r e d a n dt h e a 1 1 3 c u 4 f e 3p o w d e r , t h es o l i d - s t a t e a 1 7 c u 2 f ea n da 1 1 3 c u 4 f e 3m i x t u r ea n dt h es o l i d - s t a t ea 1 6 5 c u 2 0 f e l 5p o w d e r w e r eo b t a i n e da f t e rm i l l i n g1 2 h ，2 4 ha n d4 8 ha t9 2 3 k r e s p e c t i v e l y a sf o rt h e a 1 2 c ua l l o y , t h es o l i d - s t a t ea 1 6 5 c u 2 0 f e l 5a n da 1 1 3 c u 4 f e 3m i x t u r ew a so b t a i n e d a n dt h ea 1 2 c ul i q u i dd i s a p p e a r e da f t e r m i l l i n g2 4 ha t9 4 3 k h o w e v e r , b y a d d i n g2 0 w t f ep o w d e r s ，t h ea l t 3 e u 4 f e 3p h a s e ，t h es o l i d s t a t ea 1 7 c u 2 f ea n d a i l 3 c u 4 f e 3m i x t u r ea n dt h es o l i d - s t a t ea 1 6 5 c u 2 0 f e l 5p o w d e rw e r ef o r m e de v e n a f t e r m i l l i n g 1 2 h 2 4 ha n d4 8 h r e s p e c t i v e l y a s f a ra st h ea 1 7 w t s i h y p o e u t e c t i ca l l o yw a sc o n c e r n e d t h ea 1 & s il i q u i dd i s a p p e a r e da n dt h e s o l i d s t a t e a i s f e 2 s io c c u r e dw h e nm i l l e d a t9 6 3 kf o r4 8 h i nt h ec a s eo f 2 0 w t f ep o w d e r sa d d e d ，t h el i q u i dp h a s e d i s a p p e a r e da f t e rm i l l i n g2 4 h a n d t h es o l i d - s t a t ea 1 s f e 2 s iw a sg e n e r a t e d 弧ea l - 1 2 6 w t s ie u t e c t i ca l l o yw a s 中南大学博士论文a b s t r a c t a na n a l o gt ot h ea 1 - 7 w t s ih y p o e u t e c t i ca l l o ya n de x p e r i e n c e dn e a r l ys a m e p h a s et r a n s f o r m a t i o n sw h e t h e ra d d i n g2 0 w t f ep o w d e r so rn o t h o w e v e r , t h ea l s f e 2 s ia n da 1 3 f e s im i x t u r ew a sf o r m e da f t e rm i l l i n g4 8 ha t9 6 3 k i n c o n s i d e r a t i o no ft h ea 1 3 0 w t s i h y p e r e u t e c t i ca l l o y , t h ea i & s il i q u i d d i s a p p e a r e da n dt h es o l i d s t a t ea 1 3 f e s iw a sg e n e r a t e da f t e rm i l l i n g2 4 ha t 9 6 3 k ，w h e r e a sa d d i n g 2 0 w t f e p o w d e r s d i d n ti n f l u e n c et h ea s m i l l e d p r o d u c t s ( 4 ) a s i n d i c a t e db yt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，s o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n g i sd i s t i n g u i s h e df r o mm e c h a n i c a la l l o y i n g f o rt h ef e s na l l o ys y s t e m ，f e s n 2 ， f e s n ，f e 3 s n 2a n df e l 3 s ni n t e r m e t a l l i c sw e r ef a b r i c a t e db y t h ef o r m e r , w h i l e o n l yf e s n 2w a s o b t a i n e db yt h el a t t e ri nt h es i m i l a rc o n d i t i o n t h ef e z n & f e - s b b i n a r ys y s t e m s w e r en oe x c e p t i o n s l i k e w i s e ，f e z n l 3 ，f e z n i 0 8 9 ， f e z n 88 7 ，f e l l s n 4 0 ，f e s b 2a n df e s bp o w d e r s w e r e s y n t h e s i z e db y t h ef o r m e r , w h i l et h ea m o r p h o u st r a n s i t i o no ft h ef e - z ns y s t e ma n dt h es o l i ds o l u b i l i t y e x t e n s i o no ff ea t o m si nt h el a t t i c eo fs bo c c u r r e dr e s p e c t i v e l yw h e nm i l l i n g t h ef e 一8 0 w t z n & f e 一8 0 w t s be l e m e n t a lb l e n d e dp o w d e r s b y a h i 曲e n e r g y b a l lm i l l e ru n d e rt h es i m i l a rc o n d i t i o n s i nc o n t r a s tt ot h ea m o r p h o u sp o w d e r s o ft h et i a l ，n i a 1a n df e - a 1s y s t e m so b t a i n e db ym e c h a n i c a la l l o y i n g ，t h e t i a l 3 ，n i a l 2 + n i a l 3 ，a 1 1 3 f e 4 + f e 鬯，f e 2 a 1 5 ，a n d t h ef e 2 a 1 5 + f e a l 2 p o w d e r s w e r e f a b r i c a t e db y s o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n g u n d e rt h es i m i l a rc o n d i t i o n s a sf o r t h ea 1 一c u - f e & a 1 - f e - s is y s t e m s t e m a r ya m o r p h o u sp o w d e r so fa 1 一c u f e a n dt h es o l i ds o l u b i l i t ye x t e n s i o no f a i ，s ia t o m si nt h el a t t i c eo f f eo c c u r r e d w h e nt r e a t e d b y m e c h a n i c a l a l l o y i n g ，b u t t h e a 1 7 c u 2 f e ，a 1 1 3 c u 4 f e 3 ， a 1 6 5 c u 2 0 f e l 5 ，a 1 s f e 2 s i ，a 1 s f e 2 s i + a 1 3 f e s ia n da 1 3 f e s it e r n a r ya l l o yp o w d e r s w e r eo b t a i n e db ys o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n gr e s p e c t i v e l y c o n s e q u e n t l y , t h e m e c h a n i s mo fs o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n gi s s o l i d - - l i q u i dr e a c t i o n d i f f u s i o n c a u s eb yc o n t i n u o u sc o l l i s i o n s ，r e a c t i o n sa n df r a g m e n t a t i o n g e n e r a l l nt h e m a i nm e c h a n i s mo fm e c h a n i c a la l l o y i n gp r o c e s si st h a tr e p e a t e dw e l d i n g ， f r a c t u r i n ga n dr e w e l d i n go f as o l i d - s t a t ep o w d e rm i x t u r ep r o d u c en u m e r o u s d i f f u s i o nc o u p l e s t h e r e f o r e ，s o l i d l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n g ，d i s t i n g u i s h e df r o m m e c h a n i c a l a l l o y i n gb yi t s r e a c t i o nm e c h a n i s ma n dp r o d u c t s ，i sa n o t h e r p r o m i s i n gt e c h n o l o g y t of a b r i c a t ei n t e r m e t a l l i c s ( 5 ) ah o l i s f i cm o d e l ，i e c o l l i s i o n - p e e l i n gm o d e l ，w a se s t a b l i s h e d f o r s o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n g i nt h es o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n gp r o c e s s ，t h e c o n t i n u o u sc o l l i s i o n sb e t w e e nt h e m i l l i n g b a l l sa n dl i q u i dr e s u l ti nt h e c h e m i c a lr e a c t i o no nt h es u r f a c eo ft h e m i l l i n gb a l l s ，f o l l o w e db y t h e 中南大学博士论文 a b s t r a c t s u p e r f i n er e a c t i o np r o d u c tp e e l i n go f r f r o mt h es u r f a c ea n df a l l i n gi n t ot h e l i q u i di n s t a n t a n e o u s l y s u c c e s s i v e l y , t h es o l i d l i q u i dr e a c t i o no c c u r s o nt h e n e w b o r ns u r f a c ea g a i n i nt h i sw a y , i tp r o c e e d su n t i la l lt h el i q u i dp h a s ei s u s e d u p b a s e d o nt h i sm o d e l ，t h r e eo t h e r c o n c r e t em o d e l s i e t h e l a y e r - b y - l a y e rr e a c t i o n ；t h em u l t i l a y e rr e a c t i o n a n dt h ed u a l - p h a s er e a c t i o n w e r ee s t a b l i s h e d a c c o r d i n g t od j i f f e r e n tr e a c t i o n p r o d u c t s m o r e o v e r , t h e r e a c t i o nm e c h a n i s mw a sd e t e r m i n e do nt h eb a s i so ft h em e c h a n o p c h e m i s t r y t h e o r y , w h i c hg a v ead e t a i l e dd e s c r i p t i o no f t h es o l i d - l i q u i dr e a c t i o nm i l l i n g p r o c e s sf r o m t h ee f f e c to ft h em e c h a n i c a lf o r c eo nt h es o l i d s t a t ep o w d e r sa n d t h el i q u i dp h a s e ，t h es o l i d 1 i q u i dd i f l u s i o ne f f e c ta n dt h en e w b o r ns u r f a c e e f f e c t b e s i d e s ，t h ee f f e c t so fm i l l i n go n t h ed i s s o l u b i l i t yo f l i q u i da n d t h es o l i d s o l u b i l i t yo fa l l o y sw e r e f u r t h e ri n v e s t i g a t e d t h es o l u b i l i t yo fn a c li nw a t e r w a s c o n s i d e r a t e l yi m p r o v e db y b a l lm i l l i n g m o r e o v e r , t h er e l a t i v ec o n t e n to f ( 7 1 s o l u t i o nd e c r e a s e da n dt h a to f1 3s o l u t i o ni n c r e a s e di nt h eh y p o e u t e c t i c p b s na l l o y ；w h i l et h er e l a t i v ec o n t e n to f qs o l u t i