原位热压2TiC/Ti/Al合成Ti3AlC2陶瓷

以2TiC/Ti/Al为组分采用原位热压技术制备Ti3AlC2陶瓷。采用XRD和SEM分析不同工艺时合成产物的物相组成和显微结构。结果表明：恰当的加压工艺和升温速率控制,能够合成高纯Ti3AlC2陶瓷。用TiC粉替代C和部分Ti粉有利于Ti3AlC2的原位合成。     

工艺调控对原位合成Ti3AlC2陶瓷的影响

以TiC、Ti和Al粉为原材料,采用冷压预成型-热压辅助工艺原位制备Ti3 AlC2陶瓷.借助反应吉布斯自由能分析TiC-Ti-Al体系的合成机制,采用XRD和SEM分析工艺因素如升温速率、Al含量、烧结温度和压坯尺寸对原位合成Ti3 AlC2陶瓷的影响.结果表明,通过调控工艺,成功合成了高纯度Ti3 AlC2陶瓷,Ti3 AlC2具有典型的层状结构.该反应体系的最佳升温速率为:1000℃之前,20℃/min; 1000℃之后,10℃/min.用纳米TiC粉替代微米TiC粉,烧结温度由1450℃降至1350℃,且Ti3 AlC2的合成纯度更高.当采用大尺寸压坯时,发生了“热爆”现象,非平衡相较多,Ti3 AlC2的生成含量较低,且样品开裂严重.Ti3 AlC2的合成过程为:Ti与Al反应生成TiAl金属间化合物,接着TiAl与TiC反应生成Ti3AlC2.     

原位热压TiC/Ti/Al合成Ti2AlC的研究

本以TiC／Ti／Al为原料，采用热压T艺在1400℃原位合成和烧结含少量第二相Ti3AlC2的Ti2AlC材料。通过不同温度和不同热压时间下合成试样的XRD分析探讨了Ti2AlC的合成过程。结果表明，高温下Ti与Al反应生成中间相TiAl金属间化合物，然后TiC与TiAl金属间化合物反应生成Ti2AlC。不同温度下合成的Ti2AlC颗粒具有不同的形貌特征。     

原位热压TiC/Ti/Al合成Ti2AlC的研究

以TiC／Ti／Al为原料，采用热压工艺在1400℃原位合成和烧结了含少量第二相Ti3AlC2的Ti2AlC材料。通过不同温度和不同热压时间下合成试样的：XRD分析探讨了Ti2AlC的合成过程。结果表明，高温下Ti与Al反应生成中间相TiAl金属间化合物，然后TiC与TiAl金属间化合物反应生成Ti2AlC。初期反应非常迅速，大部分Ti2AlC在此阶段生成。反应后期反应物减少，速度变慢，同时生成少量第二相Ti3AlC2。不同温度下合成的Ti2AlC颗粒具有不同的形貌特征。     

Ti_2AlC陶瓷增强TiAl基材料的研究

国内外很多学者用自蔓延高温合成法、自蔓延高温合成同电弧熔炼铸造技术相结合法、放电等离子烧结等方法合成了TiAl/Ti2AlC复合材料。最近,作者以Ti、Al、TiC粉为原料,用原位热压的方法合成了该复合材料。本文综述了TiAl/Ti2AlC复合材料的几种制备方法、力学及抗氧化性能的研究情况。     

Ti2AlC陶瓷增强TiAl基材料的研究

国内外很多学者用自蔓延高温合成法、自蔓延高温合成同电弧熔炼铸造技术相结合法、放电等离子烧结等方法合成了TiAl／Ti2AlC复合材料。最近，作者以Ti、Al、TiC粉为原料，用原位热压的方法合成了该复合材料。本文综述了TiAl／Ti2AlC复合材料的几种制备方法、力学及抗氧化性能的研究情况。     

三元层状Ti2AlC陶瓷材料的合成制备研究

以Ti，Al，C微粉为原料，分别采用放电等离子(SPS)烧结工艺和热压工艺(HP)烧结制备Ti2AlC层状陶瓷材料。X射线衍射和扫描电镜(SEM)分析的结果表明：采用放电等离子(SPS)烧结工艺时，能够在1100℃的温度下制备高纯、致密Ti2AlC材料。采用热压工艺时，则很难合成高纯的Ti2AlC陶瓷材料。     

Ti_3AlC_2陶瓷的热压合成

以TiC-Ti-Al为反应体系,采用原位热压技术制备Ti3AlC2陶瓷。借助XRD分析相组成,并对实验现象进行分析。结果表明,TiC的加入,避免了Ti和C粉之间强烈的放热反应。通过降低初始压坯尺寸抑制了"热爆行为",有利于合成高纯Ti3AlC2。用大压坯时,"热爆行为"明显,产物由Ti3AlC2、TiC和Ti3Al相组成,Ti3AlC2含量少;用小压坯时,未发生"热爆行为",产物由Ti3AlC2和TiC相组成,Ti3AlC2相含量较高。     

Ti3AlC2的制备与性能研究进展

综合介绍了新型陶瓷Ti3AlC2的研究进展。三元碳化物Ti3AlC2属于六方晶系，其晶体为层状结构。它同时兼有金属和陶瓷的优良性能，具有良好的导电和导热能力、高弹性模量和低维氏硬度、良好的抗破坏能力；能在室温下进行切削加工，在高温下能产生塑性变形；它还具有良好的高温稳定性和抗氧化性能。应用SHS、HIP、HP等方法可制备出高纯、致密的Ti3AlC2材料。     

自蔓延高温合成Ti3AlC2 和Ti2AlC及其反应机理研究

以Ti,Al和C的粉体混合物为原料，在纯氩气气氛，25MPa压力，1600℃保温4h条件下，自蔓延高温合成了Ti3AlC2和Ti2AlCT，利用X射线衍射分析（XRD）和扫描电镜（SEM）等手段对反应产物进行了研究，提出了自蔓延高温合成Ti3AlC2和Ti2AlC应具备的条件，并探讨了Ti，Al和C自蔓延高温合成Ti3AlC2和Ti2AlC的反应机理，结果表明，Ti3AlC2和Ti2AlC能够由Ti,Al和C元素经高温自蔓延合成反应来制备，其制备的必要条件是需要极快的加热速率以防止铝熔化并且改变钛的转移路线，Ti3AlC和Ti2AlC综合了金属材料和陶瓷材料的优点，成功的应用自蔓延高温方法合成Ti2AlC2和TiAlC必将成为该类材料纯块体的合成和制备提供好的原料，从而这类材料的实际应用将起到极大的推动作用。     

新型层状陶瓷Ti3AlC2的研究进展

综述了可加工性Ti3A1C2陶瓷的研究进展。三元碳化物Ti3AlC2属于六方晶体结构，空间群为P6 3／mmc。它具有许多优良的性能，有较高的强度和弹性模量，还有高的导热和导电系数。室温下有抗损伤能力，高温下有良好的抗氧化性及显著的塑性变形。应用SHS、HP／HIP及SPS(等离子放电烧结)可制备该化合物。用HIP及SPS可制备高纯、致密的Ti3A1C2陶瓷材料。     

TiAl对燃烧合成Ti_2AlC的影响

以单质粉末Ti,Al和炭黑为原料,添加一定量燃烧合成法自制的金属间化合物TiAl,在保持总配方中Ti2AlC化学计量比不变时,研究了TiAl对燃烧合成产物的影响。结果表明:不添加或添加质量分数为20%～35%的TiAl,燃烧合成产物的主晶相均为Ti3AlC2,只含有少量Ti2AlC。产物中Ti3AlC2量随添加TiAl量增加而增加,而Ti2AlC相的含量基本不变。生成Ti2AlC和Ti3AlC2的反应是Ti-Al-C燃烧反应体系中的平行反应,实验中生成Ti3AlC2的速率大于生成Ti2AlC的速率。金属间化合物TiAl不是控制燃烧合成Ti2AlC反应速率的物质,而是控制燃烧合成Ti3AlC2反应速率的物质之一。从化学反应动力学和热力学角度探讨了TiAl对Ti-Al-C体系燃烧合成过程的影响机理。     

可加工陶瓷Ti3SiC2的合成和性能

可加工的Ti3SiC2陶瓷属于六方晶体结构。空间群为R63／mmc。它有许多独特的优良性能。如很好的导电、导热能力。高温延展性、抗热震，高强度。抗氧化。耐腐蚀。超低摩擦性。良好的自润滑性等。制备该化合物的方法主要有CVD,SHS,HP/HIP等方法。作者以元素粉为原料。用等离子放电烧结(SPS)方法成功地制备了高纯的Ti3SiC2陶瓷。     

Ti3AlC2陶瓷的制备及其摩擦磨损性能

以钛、铝、碳粉为反应物原料,采用反应烧结技术制备了Ti3AlC2陶瓷,研究了各工艺参数对制备试样物理性能的影响,同时也对其摩擦磨损性能进行了分析。实验结果表明：按照摩尔比x（Ti）：y（Al）：z（C）=3.0：1.2：2.0的配比进行反应烧结,在1 300℃烧结0.5 h,能够制备出高纯致密的Ti3AlC2陶瓷,其质量含量高达94.6%,孔隙率为9.4%。当烧结温度过低时,得到的Ti3AlC2陶瓷含量较低,且杂质较多;当烧结温度过高时,会导致Ti3AlC2陶瓷发生分解反应。当载荷较小时,Ti3AlC2陶瓷磨损以磨损面的解理流变和粒子脱落造成的磨粒磨损为主;而载荷较大时,其磨损机理以轻微划痕和轻微黏着磨损为主。     

(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的制备及力学性能

为了提高Ti_3Al C_2陶瓷的力学性能,本研究以Ti C粉、Ti粉、Al粉和V2O5粉为起始反应原料,采用原位热压技术在1350°C下反应烧结合成出了(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料。利用X-射线衍射和扫描电子显微技术对合成产物的物相和微观结构进行了表征,并分析了复合材料的合成机制。最后,对(Ti,V)_3AlC_2/Al_2O_3复合材料的力学性能进行了研究。测试结果表明:(Ti_(0.92),V_(0.08))_3Al C_2/10wt%Al_2O_3复合材料具有最佳的力学性能,其硬度、断裂韧性及抗弯强度分别为5.56 GPa、12.93 MPa·m~(1/2)和435 MPa,相比于单相Ti_3Al C_2材料分别提升了60%、108%和31%。     

离子辐照条件下Ti3AlC2的损伤机理研究

研究常温下He离子辐照对Ti3AlC2材料形貌和结构的影响并对其机理进行了分析.采用能量为70 keV,剂量为1×1017ions/cm2,位移损伤峰值为16.4 dpa的He离子注入Ti3AlC2材料;发现Ti3AlC2材料辐照损伤和He离子浓度有关,随着He离子浓度增大,辐照损伤程度越大;Ti3AlC2材料经过He离子辐照后产生会有孔洞、凸起和氦气泡产生;与此同时,Ti3AlC2结构上发生ɑ相到β相的转变,并对Ti3AlC2材料的损伤机理进行分析.     

放电等离子烧结Cu/Ti3AlC2的电性能及力学性能

以Ti3AlC2和Cu粉作为原料,使用放电等离子烧结制备Cu/Ti3AlC2复合材料,研究了不同烧结温度对复合材料的影响。结果表明,在750~800℃之间,Cu与Ti3AlC2之间会发生反应生成TiC相。同时随着温度在650~850℃不断增加,密度和抗弯强度不断增加在850℃达到最大值分别为8.33 g·cm^-3和531.4 MPa,而电阻率先减小在750℃达到最小值1.98×10^-7Ω·m后增加在850℃达到最大值6.47×10^-7Ω·m。Cu/Ti3AlC2复合材料性能随着温度的变化与其致密度和反应生成TiC有着密切的联系。