热压反应烧结法制备Al_2O_3/Ti_2AlC复合材料及其微观结构和性能

以Ti、Al和活性炭粉为原料,通过高能球磨及热压反应烧结法在1200℃合成Al2O3/Ti2AlC复合材料,即是在Ti2AlC层状材料的制备过程中同时被合成。研究了烧结温度对反应产物的影响,并重点分析了材料微观结构和性能的关系。结果表明:高能球磨使Ti2AlC的烧结温度降低,热压烧结在1200℃时得到了物相比较均匀、致密的Al2O3/Ti2AlC复合材料;同时分析材料微观结构,少量Al2O3的引入抑制了Ti2A1C晶体的异常长大,使得晶粒细小且均匀。力学性能测试表明,该材料室温抗弯强度可达275.4MPa,断裂韧度可达10.5MPa.m1/2,密度为4.2g/cm3。     

自蔓延高温合成法制备TiB2/TiC复合陶瓷

以Ti、B4C和C粉末为原料，采用自蔓延高温合成与同时致密化工艺（SHS/PHIP）制备合成了不同原料配比的TiC-TiB2复合陶瓷，确定了反应原料的最佳配比为：Ti:B4C=3:1（摩尔比），X射线及SEM分析表明，制备的产物纯净，无中间相的出现，而且由于TiC/2TiB2复合陶瓷组织中长条形状TiB2相的存在，使得该材料的力学性能得到了提高。     

三元层状氮化物(Ti2AlN)陶瓷的研究

综述了Ti2AlN陶瓷合成技术的研究进展,详细介绍了Ti2AlN的力学性能和电学性能.已见报道的Ti2AlN陶瓷的制备方法有热等静压法和振动致密化反应合成法.以单质Ti,Al,TiN粉为原料,按摩尔比1:1:1称量后混料,用原位热压的方法合成了Ti2AlN多晶块状材料.X射线衍射分析结果表明,当烧结温度为1000℃时,已经开始形成Ti2AlN相,但仍然有很多未反应的TiN和中间产物TiAl;随着烧结温度的提高,Ti2AlN的衍射峰逐渐增强;当烧结温度在1 300℃时,仅有微弱的TiN衍射峰,产物已经近乎纯的Ti2AlN材料.     

自蔓燃法制备多孔材料的研究现状与展望

多孔材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料,随着研究的不断深入和应用领域的不断拓展,多孔材料必将对材料科学技术产生重大而深远的影响。阐述了自蔓延高温合成技术在多孔材料制备中的技术特点和发展现状;对自蔓延法制备多孔材料的化学反应可行性、反应热学、动力学进行理论分析,结合实验对这一合成技术进行全面论述;对制备过程中成分设计、密度和加热工艺对发泡效果的影响作了较为详尽的说明。     

自蔓延高温合成氮化硅多孔陶瓷的研究进展

多孔氮化硅陶瓷兼具有高气孔率和陶瓷的优异性能, 在吸声减震、过滤等领域具有非常广泛的应用。然而, 目前常规的制备方法如气压/常压烧结、反应烧结-重烧结以及碳热还原烧结存在烧结时间长、能耗高、设备要求高等不足, 导致多孔Si₃N₄陶瓷的制备成本居高不下。因此, 探索新的快速、低成本的制备方法具有重要意义。近年来, 采用自蔓延高温合成法直接制备多孔氮化硅陶瓷展现出巨大潜力, 其可以利用Si粉氮化的剧烈放热同时完成多孔氮化硅陶瓷的烧结。本文综述了自蔓延反应的引发以及所制备多孔氮化硅陶瓷的微观形貌、力学性能和可靠性。通过组分设计和工艺优化, 可以制备得到氮化完全、晶粒发育良好、力学性能与可靠性优异的多孔氮化硅陶瓷。此外还综述了自蔓延合成多孔Si₃N₄陶瓷晶界相性质与高温力学性能之间的关系, 最后展望了自蔓延高温合成多孔Si₃N₄陶瓷的发展方向。     

自蔓延高温燃烧合成MoSi2

以Mo粉和Si粉为原料,通过自蔓延高温燃烧合成(SHS)的方法成功地制备了MoSi2材料.研究了反应物原料粒度、反应物料坯相对密度、反应物预热温度、稀释剂加入量以及反应气氛对MoSi2燃烧合成的影响.并通过XRD和SEM对燃烧合成产物的物相组成和形貌进行了分析.     

自蔓延工艺参数对TiNi合金多孔体孔洞均匀性的影响

研究了自蔓延高温合成工艺制备了ＴｉＮｉ合金均匀多也体－人造骨材料的可能性。通过对工艺参数的优化，制备出整体均匀的钛镍合金多孔体，从而证明了应用自蔓延工艺制备ＴｉＮｉ合金多孔的可能性。     

Co掺杂对自蔓延-热处理制备β-FeSi_2的影响

采用自蔓延-热处理工艺制备Co掺杂热电材料β-FeSi_2,利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析Co含量对自蔓延高温合成产物及其热处理后的相组成及微观组织的影响,并测试了产物的电阻率。结果表明,掺杂Co对自蔓延高温合成球状共晶产物的相组成没有影响;对合成产物进一步热处理后,随着Co掺量的增加,样品中β-FeSi_2的衍射峰强度逐渐增强,但当Co添加量为0.08%时,有CoSi_2生成;对比掺杂与未掺杂Co试样的电阻率,发现前者电阻率有显著的降低,随着Co掺量的增加,在相同温度下,样品的电阻率先降低后升高,且Co添加量为0.05%时,样品纯度最高,电阻率最低。     

炭基复合材料与人骨的力学性能对比分析

选用3种炭基复合材料,分别为采用化学气相沉积（CVD）工艺和CVD/浸渍复合工艺制备的2种C/C复合材料以及采用CVD/熔融渗硅（MSI）工艺制备的C/C-SiC复合材料,通过对比分析3种炭基复合材料与人骨的微观结构和力学性能,研究了所选用的3种炭基复合材料作为新型骨折内固定材料的可行性。结果表明:3种炭基复合材料与人骨均具有纤维增强、多孔基体的微观结构形态。在力学性能方面,3种炭基复合材料的弹性模量与人骨都较为接近,其中C/C-SiC复合材料的力学性能与人骨最为接近,分别为弯曲强度213.0 MPa、剪切强度19.3 MPa、压缩强度228.1 MPa,有望成为理想的接骨板材料。CVD和CVD/浸渍工艺制备的C/C复合材料,弯曲强度分别仅为161.8 MPa和174.6 MPa,低于人骨的弯曲强度,后期可通过改进坯体结构和制备工艺等方法来使其力学性能与人骨相匹配。      

La2O3掺杂MoSi2的SHS合成及其性能研究

以Mo粉、Si粉和La2O3为原料,通过自蔓延高温燃烧合成(SHS)的方法制备了La2O3掺杂的MoSi2材料．研究表明,掺杂剂La2O3的加入对MoSi2燃烧合成过程的热力学和动力学具有明显的影响．并通过XRD和SEM对燃烧合成产物的物相组成和形貌进行了分析,发现La2O3的加入对合成产物的物相组成没有明显影响,但可以大大降低合成产物的晶粒尺寸．同时,力学性能研究结果表明,La2O3的加入可以提高MoSi2材料的室温断裂韧性．