硬脂酸镁在铝和镍铝复合粉末的生产中具有特定的双重目的，首先作为加工助剂，然后作为微观结构改性剂。它主要作为润滑剂，以确保均匀混合并减少成型过程中的摩擦，同时其在高温下的分解提供了合成碳化铝增强相所需的碳。
硬脂酸镁不仅仅是一种暂时的加工助剂；它会永久改变最终复合材料的微观结构。通过在烧结过程中分解释放碳，它充当了在材料内部制造增强相的重要反应物。
优化粉末加工阶段
硬脂酸镁的初始益处发生在制造的“生坯”或预烧结阶段。利用其特性来处理金属粉末的物理挑战。
提高混合均匀性
实现铝和镍铝粉末的一致混合对于最终材料的完整性至关重要。硬脂酸镁在混合阶段充当润滑剂，以促进颗粒运动。这确保了金属粉末在整个批次中均匀分布。
减少成型过程中的摩擦
混合后，粉末必须被压制成形。硬脂酸镁显著减少了粉末颗粒与模具壁之间的摩擦。在压制和挤出等高压操作中，这种减少对于防止工具磨损和确保密度至关重要。
在烧结过程中改变材料性能
随着制造过程进入高温烧结阶段，硬脂酸镁的作用从物理润滑转变为化学合成。
热分解机理
在烧结阶段，材料会暴露在强烈的热量下。在这些条件下，硬脂酸镁会发生热分解。这种分解将特定的化学成分释放到金属基体中。
增强相的合成
分解过程明确地充当复合材料中的碳源。引入的碳与铝反应生成碳化铝（$Al_4C_3$）。这些碳化物相充当增强材料，直接有助于复合材料的结构特性。
理解权衡
选择硬脂酸镁时，工程师必须认识到它不是一种“干净”的瞬时粘合剂，会简单地消失。
不可避免的化学变化
与旨在完全烧尽且无残留的润滑剂不同，硬脂酸镁是反应性的。使用它意味着需要改变最终合金的化学成分。您无法获得润滑益处，同时又不接受（并计划）引入碳以及随后形成碳化铝。
为您的目标做出正确选择
使用硬脂酸镁的决定取决于在加工便利性和期望的机械性能之间取得平衡。
- 如果您的主要重点是制造效率：利用这种添加剂来最大限度地减少模具磨损，并确保在复杂的挤出或压制任务中颗粒分布一致。
- 如果您的主要重点是材料强化：依靠添加剂的分解来引入碳，特别是用于将碳化铝增强相工程化到基体中。
硬脂酸镁弥合了制造可行性与材料性能之间的差距，将加工必需品转化为结构优势。
总结表：
| 阶段 | 硬脂酸镁的作用 | 主要益处 |
|---|---|---|
| 粉末混合 | 润滑剂 / 加工助剂 | 确保铝和镍铝颗粒均匀分布 |
| 成型/压制 | 摩擦减阻剂 | 在压缩过程中最大限度地减少模具磨损并提高生坯密度 |
| 烧结 | 热分解 | 作为化学合成的碳源 |
| 最终产品 | 微观结构改性剂 | 合成 $Al_4C_3$（碳化铝）用于增强 |
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参考文献
- Mihai Ovidiu Cojocaru, Leontin Nicolae Druga. Reinforced Al-Matrix Composites with Ni-Aluminides, Processed by Powders. DOI: 10.35219/mms.2020.1.03
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
