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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 8/2021

21.05.2021 | Original Research Article

Evolution of Intermetallic Cu9Al4 During the Mechanical Alloying of Cu-Al Mixtures in High-Energy Ball Milling

verfasst von: Shaopeng Wu, Xiaolan Cai, Yuanchao Cheng, Lei Zhou

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 8/2021

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Abstract

Cu-30 wt.% Al mixtures produced by mechanical alloying were studied using x-ray diffractometry (XRD), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and transmission electron microscopy (TEM). The results showed that the milling time affected the morphology and particle size, and the minimum particle size was 2.91 μm for a moderate milling time of 4 h. The XRD results showed that a Cu(Al) solid solution was not detected in the Cu-rich Cu-Al mechanically-alloyed mixtures, but intermetallic compounds were formed under the conditions of this experiment. The θ-CuAl2 phase was formed during the early milling stage (2 h), but it disappeared, and only the γ1-Cu9Al4 phase existed as the milling time continuously increased. In addition, the effect of thermally-assisted mechanisms on the formation of intermetallic compounds could be limited by controlling the temperature of the horizontal high-energy ball milling equipment. These observations indicate that the metastable γ1-Cu9Al4 phase can exist stably due to non-thermally activated mechanisms. Moreover, the evolution of intermetallic compounds can be explained by the following process: as the ball milling progressed, intermetallics were formed in a layered structure and were then crushed to form fine particles that adhered to the large particles that were not completely broken.

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Literatur
1.
2.
Zurück zum Zitat Y. Matvienko, A. Rud, S. Polishchuk, Y. Zagorodniy, N. Rud, and V. Trachevski, Appl. Nanosci. 10, 2803 (2019).CrossRef Y. Matvienko, A. Rud, S. Polishchuk, Y. Zagorodniy, N. Rud, and V. Trachevski, Appl. Nanosci. 10, 2803 (2019).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat B. Dong, Z. Pan, C. Shen, Y. Ma, and H. Li, Metall. Mater. Trans. B 48, 3143 (2017).CrossRef B. Dong, Z. Pan, C. Shen, Y. Ma, and H. Li, Metall. Mater. Trans. B 48, 3143 (2017).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat D. Prokoshkina, V.A. Esin, and S.V. Divinski, Acta Mater. 133, 240 (2017).CrossRef D. Prokoshkina, V.A. Esin, and S.V. Divinski, Acta Mater. 133, 240 (2017).CrossRef
6.
Zurück zum Zitat L. Bolzoni, E.M. Ruiz-Navas, and E. Gordo, Mater. Sci. Eng. A 687, 47 (2017).CrossRef L. Bolzoni, E.M. Ruiz-Navas, and E. Gordo, Mater. Sci. Eng. A 687, 47 (2017).CrossRef
7.
Zurück zum Zitat J. Chávez, O. Jimenez, L. Olmos, I. Farias, M. Flores-Jimenez, R. Suárez-Martínez, J.L. Cabezas-Villa, and J. Lemus-Ruiz, Mater. Lett. 280, 128590 (2020).CrossRef J. Chávez, O. Jimenez, L. Olmos, I. Farias, M. Flores-Jimenez, R. Suárez-Martínez, J.L. Cabezas-Villa, and J. Lemus-Ruiz, Mater. Lett. 280, 128590 (2020).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J. Guo, J. Rosalie, R. Pippan, and Z. Zhang, Scr. Mater. 133, 41 (2017).CrossRef J. Guo, J. Rosalie, R. Pippan, and Z. Zhang, Scr. Mater. 133, 41 (2017).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat K.-H. Sim, G. Wang, R.-C. Son, and S.-L. Choe, Powder Technol. 317, 133 (2017).CrossRef K.-H. Sim, G. Wang, R.-C. Son, and S.-L. Choe, Powder Technol. 317, 133 (2017).CrossRef
10.
Zurück zum Zitat K. Nová, P. Novák, F. Průša, J. Kopeček, and J. Čech, Metals 9, 20 (2018).CrossRef K. Nová, P. Novák, F. Průša, J. Kopeček, and J. Čech, Metals 9, 20 (2018).CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat R. Besson, M.N. Avettand-Fènoël, L. Thuinet, J. Kwon, A. Adda, P. Roussel, and A. Legris, Acta Mater. 87, 216 (2015).CrossRef R. Besson, M.N. Avettand-Fènoël, L. Thuinet, J. Kwon, A. Adda, P. Roussel, and A. Legris, Acta Mater. 87, 216 (2015).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat F. Shehata, A. Fathy, M. Abdelhameed, and S.F. Moustafa, Mater. Des. 30, 2756 (2009).CrossRef F. Shehata, A. Fathy, M. Abdelhameed, and S.F. Moustafa, Mater. Des. 30, 2756 (2009).CrossRef
15.
Zurück zum Zitat A.B.Y. Lim, X. Long, L. Shen, X. Chen, R.V. Ramanujan, C.L. Gan, and Z. Chen, J. Alloys Compd. 628, 107 (2015).CrossRef A.B.Y. Lim, X. Long, L. Shen, X. Chen, R.V. Ramanujan, C.L. Gan, and Z. Chen, J. Alloys Compd. 628, 107 (2015).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat Y. Guo, G. Liu, H. Jin, Z. Shi, and G. Qiao, J. Mater. Sci. 46, 2467 (2010).CrossRef Y. Guo, G. Liu, H. Jin, Z. Shi, and G. Qiao, J. Mater. Sci. 46, 2467 (2010).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat W.B. Lee, K.S. Bang, and S.B. Jung, J. Alloys Compd. 390, 212 (2005).CrossRef W.B. Lee, K.S. Bang, and S.B. Jung, J. Alloys Compd. 390, 212 (2005).CrossRef
19.
Zurück zum Zitat E.B. Hannech, N. Lamoudi, N. Benslim, and B. Makhloufi, Surf. Rev. Lett. 10, 677 (2003).CrossRef E.B. Hannech, N. Lamoudi, N. Benslim, and B. Makhloufi, Surf. Rev. Lett. 10, 677 (2003).CrossRef
20.
21.
22.
23.
Zurück zum Zitat J. Cabanas-Moreno, and V. Lopez-Hirata, Mater. Trans. JIM 36, 218 (1995).CrossRef J. Cabanas-Moreno, and V. Lopez-Hirata, Mater. Trans. JIM 36, 218 (1995).CrossRef
24.
Zurück zum Zitat V.V. Boldyrev, E.G. Avvakumov, E.V. Boldyreva, R.A. Buyanov, V.V. Volkov, K.B. Gerasimov, Fundamental bases of mechanical activation, mechanosynthesis and mechanochemical technologies. (Novosibirsk, 2009). V.V. Boldyrev, E.G. Avvakumov, E.V. Boldyreva, R.A. Buyanov, V.V. Volkov, K.B. Gerasimov, Fundamental bases of mechanical activation, mechanosynthesis and mechanochemical technologies. (Novosibirsk, 2009).
25.
Zurück zum Zitat P. Novák, H. Moravec, V. Vojtech, A. Knaislová, A. Školáková, T.F. Kubatík, and J. Kopeček, Mater. Tehnol. 51, 141 (2017).CrossRef P. Novák, H. Moravec, V. Vojtech, A. Knaislová, A. Školáková, T.F. Kubatík, and J. Kopeček, Mater. Tehnol. 51, 141 (2017).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat D.V. Dudina, O.I. Lomovsky, K.R. Valeev, S.F. Tikhov, N.N. Boldyreva, A.N. Salanov, S.V. Cherepanova, V.I. Zaikovskii, A.S. Andreev, O.B. Lapina, and V.A. Sadykov, J. Alloys Compd. 629, 343 (2015).CrossRef D.V. Dudina, O.I. Lomovsky, K.R. Valeev, S.F. Tikhov, N.N. Boldyreva, A.N. Salanov, S.V. Cherepanova, V.I. Zaikovskii, A.S. Andreev, O.B. Lapina, and V.A. Sadykov, J. Alloys Compd. 629, 343 (2015).CrossRef
27.
Zurück zum Zitat J. Kwon, L. Thuinet, M.N. Avettand-Fènoël, A. Legris, and R. Besson, Intermetallics 46, 250 (2014).CrossRef J. Kwon, L. Thuinet, M.N. Avettand-Fènoël, A. Legris, and R. Besson, Intermetallics 46, 250 (2014).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat R. Besson, J. Kwon, L. Thuinet, M.-N. Avettand-Fènoël, and A. Legris, Phys. Rev. B: Condens. Matter 90, 214104 (2014).CrossRef R. Besson, J. Kwon, L. Thuinet, M.-N. Avettand-Fènoël, and A. Legris, Phys. Rev. B: Condens. Matter 90, 214104 (2014).CrossRef
29.
Zurück zum Zitat P.Y. Butyagin, and A.N. Streletskii, Phys. Solid State 47, 856 (2005).CrossRef P.Y. Butyagin, and A.N. Streletskii, Phys. Solid State 47, 856 (2005).CrossRef
Metadaten
Titel
Evolution of Intermetallic Cu9Al4 During the Mechanical Alloying of Cu-Al Mixtures in High-Energy Ball Milling
verfasst von
Shaopeng Wu
Xiaolan Cai
Yuanchao Cheng
Lei Zhou
Publikationsdatum
21.05.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08992-8

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