NiAl/TiC金属陶瓷的燃烧合成

对Ni-Al-Ti-C燃烧合成体系进行热力学计算,并运用热力学原理分析该燃烧合成体系的平衡产物相.计算结果表明,Ni-Al-Ti-C燃烧合成体系的绝热燃烧温度为1 911 K,燃烧合成平衡相为NiAl和TiC.燃烧合成产物经XRD分析与热力学分析结果相吻合,说明该燃烧合成反应进行的较为彻底,证实热力学分析结果可信.原位合成NiAl/TiC复合材料中,NiAl基体出现了明显熔化特征,TiC颗粒在基体中分布不均匀.     

Al含量对燃烧合成Ti_3AlC_2的影响

以Ti、Al和C为原料,研究了Ti∶C＝2∶1(摩尔比)时,不同Al含量(27%、33%、38%)对燃烧合成Ti3AlC2的影响.结合热力学原理和Ti-Al-C相图讨论了Al含量对燃烧合成Ti3AlC2的影响机理.结果表明,Al含量对燃烧合成Ti3AlC2的影响较大,产物中的主相都是Ti3AlC2,但杂相不同,即Al含量较低时杂相为TiC;Al含量较高时杂相为Al3Ti,当Al含量为33%时合成的Ti3AlC2的纯度最高.     

燃烧合成铁硅金属间化合物

采用燃烧合成中的自蔓延模式合成了铁硅金属间化合物.用XRD和SEM对掺加不同量KNO3的Fe-Si体系燃烧合成产物进行了研究,试验结果表明,KNO3能够诱导铁硅金属间化合物的生成,当KNO3掺量在20%时,产物完全生成以ε-FeSi和α-FeSi2为主的金属间化合物,ε-FeSi和α-FeSi2共晶相颗粒呈近球状.在溶解-沉淀和流动传质机制的高温条件下,以总表面能的减少为驱动力,物质通过各种传质途径向微粒接触的颈部填充,使颈部逐渐扩大,微粒的接触面积增大;微粒中心相互靠近聚集;同时细小晶粒之间形成晶界,晶界也不断扩大,形成大尺寸晶粒.     

无压浸渗法制备SiCp/Al复合材料的研究

以SiCp预制件烧结成形结合无压浸渗工艺制备了SiCp/Al复合材料。采用淀粉、硬脂酸和石墨三种造孔剂及粘结剂连接法和氧化连接法制备的SiC预制件,用无压Al液浸法制备了SiCp/Al复合材料。采用SEM和XRD等测试方法研究了复合材料的断口形貌、复合材料的物相构成。     

SiC预制件的制备

采用淀粉、硬脂酸和石墨三种造孔剂及粘结剂,用连接法和氧化连接法制备SiC预制件。采用TG-DTA/DSC,SEM,EDS和XRD等测试方法研究了淀粉、硬脂酸、石墨和SiC颗粒的氧化特性及烧结后预制件的微观结构及材料的物相构成。研究结果表明:在空气气氛中,造孔剂淀粉、硬脂酸和石墨在不同的温度下氧化殆尽,SiC颗粒发生了氧化现象,SiC颗粒表面生成了SiO2层。     

不同造孔剂对SiCp/Al复合材料中多孔预制体性能的影响

采用无压浸渗法制备SiCp/Al复合材料,主要分析了淀粉、硬脂酸和石墨三种不同造孔剂对多孔预制体组织结构和性能的影响。结果表明:三种不同造孔剂对预制件的孔隙分布影响很小;以石墨为造孔剂的预制件有一部分SiC颗粒在高温下氧化生成SiO2,形成的烧结颈,氧化生成的SiO2膜层对SiC颗粒起到一定的连接作用,使得预制件的强度增大。