Al2O3对3Ti/Si/2C体系自蔓延高温合成Ti3SiC2的影响

以3Ti/Si/2C粉体为原料,通过自蔓延高温合成技术合成了Ti3SiC2材料。研究了Al2O3助剂对自蔓延高温合成Ti3SiC2的影响。研究结果表明,3Ti/Si/2C粉体会发生自蔓延反应,产物的组成相为TiC、Ti3SiC2和Ti5Si3,产物中Ti3SiC2含量约为23%。添加适量的细粒度Al2O3可显著促进反应合成Ti3SiC2,3Ti/Si/2C/0.1Al2O3原料反应后得到的产物中Ti3SiC2含量达64%。     

Al/TiC/Al2O3复合结合剂立方氮化硼复合材料的制备

采用Al/C/TiO2/CBN(各组粉体中,CBN质量分数均为10％)粉体为原料,通过原位反应烧结技术,制备Al/TiC/Al2O3金属陶瓷复合结合剂立方氮化硼(CBN)材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱仪(EDS)分析试样.在1100℃保温1h,反应烧结得到Al/TiC/Al2O3金属陶瓷复合结合剂CBN材料.研究结果表明,当采用结合剂组成为4Al/3C/3TiO2的原料(CBN质量分数为10％)时,由于反应放热量较大,导致CBN发生严重的热损伤,CBN都明显断裂.在原料中增加Al的质量分数,可显著降低反应产生的高温,可显著降低热损伤,从而制备不同Al质量分数的Al/TiC/Al2O3金属陶瓷复合结合剂CBN材料.     

B掺杂辅助自蔓延高温合成AlN晶须材料研究

采用Al粉、B粉和一种CNx前驱物粉体为原料,通过自蔓延高温合成技术,制备了AlN材料.研究结果表明,B的掺杂促进原料自蔓延反应合成AlN.当原料中Al含量较高(Al∶B∶CNx=2∶1∶1)时,产物中Al为主相,AlN含量较少;当原料配比(Al∶B∶CNx=1∶1∶1)合适时,生成B固溶的AlN材料.产物中AlN相存在两种形貌,一种是片状AlN晶粒,另一种为AlN晶须.     

Cr/Al/B/diamond体系中金刚石表面的热爆反应涂层

采用Cr/Al/B/diamond粉体为原料,并添加少量Cr₂O₃或B₂O₃以诱发热爆反应。结果表明:在高纯Ar保护下,热爆反应后的试样粉末化严重,易将结合剂与金刚石颗粒分离。添加Cr₂O₃的原料体系发生热爆反应后,结合剂中的主相为Cr₂AlB₂,金刚石表面会形成含Cr₃C₂和Al的复合涂层,涂层的晶粒大小为0.5～7.0 μm。当金刚石质量分数为10%和20%时,试样中的金刚石颗粒表面涂覆良好,其起始和终止氧化温度都显著高于未涂覆金刚石的;而在金刚石质量分数较高时,其表面涂覆效果略差。添加B₂O₃的原料体系发生热爆反应后,金刚石表面的涂覆效果不佳,只有半数或以下数量的金刚石颗粒被涂覆。      

热压法制备Ti3SiC2陶瓷结合剂/金刚石复合材料的组织结构

以Ti、Si、C粉、金刚石磨料为原料,添加适量Al粉,采用热压法制备Ti3SiC2陶瓷结合剂/金刚石复合材料,通过X射线衍射、扫描电镜及能谱分析对该复合材料的组织结构进行观察与分析,并研究烧结温度、助熔剂 Al 含量以及金刚石浓度对复合材料的影响。结果表明,因金刚石的反应活性较差,较低温度下热压时金刚石表面未能生长出Ti3SiC2,1300℃高温下热压形成的Ti3SiC2晶粒发育良好;适量添加Al粉有助于Ti3SiC2的合成;金刚石颗粒浓度从25%增加到50%时,金刚石参与并促进Ti3SiC2的合成,Ti3SiC2含量明显增加;金刚石表面生成晶型发育良好的Ti3SiC2晶粒,实现了磨料与结合剂的化学键合,从而提高结合剂与磨料间的结合力。     

Ti_3AlC_2陶瓷结合剂/立方氮化硼复合材料的自蔓延法制备及其组织结构

以Ti、Al、C粉、立方氮化硼磨料为原料,采用自蔓延高温合成法制备Ti3AlC2陶瓷结合剂立方氮化硼复合材料。研究Al的摩尔量、CBN浓度对复合材料制备的影响。通过XRD、SEM、EDS表征方法,对制备的复合材料进行物相及组织结构分析。研究结果表明:添加CBN浓度25%的3Ti/1.2Al/2C的试样,自蔓延反应生成的Ti3AlC2较多,且晶体发育良好。CBN参与Ti-Al-C体系的反应,在CBN表面与基体之间形成了硼化物、氮化物的过渡层,实现了磨料与结合剂的化学键合,提高了基体对磨料的把持力。     

自蔓延高温法在金刚石表面涂覆钛铝涂层的研究

采用Ti/Al/金刚石粉体为原料,通过自蔓延高温反应技术,制备了钛铝化合物结合剂金刚石复合材料。研究了不同原料配比和引燃温度对结合剂与金刚石结合状态的影响。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析试样。研究结果表明:经700℃温度引燃,试样会发生自蔓延反应,生成钛铝化合物,并在金刚石表面形成涂层。当试样中金刚石的质量分数较低(25%),n(Ti)∶n(Al)=3∶1时,试样得到的涂层更致密,钛铝组织发育更好。     

溶胶凝胶法制备Al_2O_3-SiO_2包覆金刚石的性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Al2O3-SiO2溶胶,并将溶胶包覆金刚石,利用扫描电镜、热分析、红外光谱、冲击韧性测试等手段对包覆Al2O3-SiO2溶胶的金刚石性能进行表征。结果表明:金刚石表面包覆了一层致密的Al2O3-SiO2涂层及溶胶后,抗氧化性能、热性能以及机械性能均有明显提高。