反应烧结制备TiC-Ti3SiC2梯度材料

采用Ti、Si、TiC粉末为原料,通过放电等离子反应烧结制备TiC-Ti<,3>SiC<,2>梯度功能材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,分析梯度材料的相组成和微观结构特征.结果表明,采用放电等离子烧结,升温速度为100℃/min时,在1 350℃保温15min、加压40MPa...     

金属结合剂金刚石磨具制造技术的新发展

本文针对金属结合剂金刚石工具制造过程中应用轧制复合成型技术的可行性进行了讨论。重点讨论了轧制复合法（下称RC）试验过程中金刚石的破碎、姿态、分布情况及结合强度,评估了用于金属结合剂金刚石胎体制造的可能性。     

3Ti/Si/2C/0.2Al粉体在空气中燃烧合成Ti3SiC2

采用机械活化的3Ti/Si/2C/0.2Al单质粉体为原料,在空气中发生自燃反应,成功地合成了Ti₃SiC₂基材料. 采用XRD、SEM和EDS等手段,分析了合成产物的相组成和微观结构特征. 结果表明,机械合金化3Ti/Si/2C/0.2Al单质混合粉体,不仅细化了粉体颗粒,而且产生严重的晶格畸变,从而明显提高了粉体的反应活性. 把机械活化的粉体暴露在空气中,会发生剧烈的燃烧反应,并引发自蔓延反应,合成Ti₃SiC₂,冷却后变成多孔块体产物. 燃烧产物由Ti₃SiC₂、TiC和微量氧化物组成. 产物中Ti₃SiC₂含量约为83wt%. 产物表层比较致密和均匀,而内部则粗糙且多孔. 产物的表面是以Al₂O₃和TiO₂为主相的氧化膜,氧化物颗粒大小约为2~4μm. 氧化膜厚度约为5~10μm,比较致密. 内部为Ti3SiC2和TiC材料,板条状Ti₃SiC₂晶粒长约20~40μm,宽约2~4μm,发育完善. 粒状TiC晶粒大小约为3μm.     

3Ti/Si/2C/0.2Al粉体在空气中燃烧合成Ti3SiC2

采用机械活化的3Ti/Si/2C/0.2Al单质粉体为原料,在空气中发生自燃反应,成功地合成了Ti₃SiC₂基材料. 采用XRD、SEM和EDS等手段,分析了合成产物的相组成和微观结构特征. 结果表明,机械合金化3Ti/Si/2C/0.2Al单质混合粉体,不仅细化了粉体颗粒,而且产生严重的晶格畸变,从而明显提高了粉体的反应活性. 把机械活化的粉体暴露在空气中,会发生剧烈的燃烧反应,并引发自蔓延反应,合成Ti₃SiC₂,冷却后变成多孔块体产物. 燃烧产物由Ti₃SiC₂、TiC和微量氧化物组成. 产物中Ti₃SiC₂含量约为83wt%. 产物表层比较致密和均匀,而内部则粗糙且多孔. 产物的表面是以Al₂O₃和TiO₂为主相的氧化膜,氧化物颗粒大小约为2~4μm. 氧化膜厚度约为5~10μm,比较致密. 内部为Ti3SiC2和TiC材料,板条状Ti₃SiC₂晶粒长约20~40μm,宽约2~4μm,发育完善. 粒状TiC晶粒大小约为3μm.     

化学气相沉积金刚石微球的生长机制研究

采用微波等离子体化学气相沉积法,在过饱和碳离子浓度条件下,在单晶硅衬底上制备了球形结构的多晶金刚石微球,通过控制沉积气压与温度的变化,研究了金刚石由石墨生长区向纳米晶的球形结构、再到具有良好结晶性的金刚石生长区的过渡过程。结果表明:沉积气压与温度的升高导致微球的粒径增大,微球由sp3、sp2键共存相转变为较纯的金刚石相;在一定的碳离子过饱和度和气压、温度范围内,微球的形成主要受二次形核过程的控制。气压和温度升高后,微球呈<110>取向生长,微球的形成主要受（111）面高密度孪晶和层错缺陷的控制,揭示了化学气相沉积金刚石不同生长区内二次形核机制与孪晶层错机制诱导的金刚石微球的生长过程。      

Fe-Cu粉末机械合金化的过程与固态烧结后组织性能关系研究

分析了机械合金化过程中粉体能量储存对固态烧结过程的影响。以具有正的混合热的Fe-Cu粉体为研究对象,分析了Fe-Cu粉体在机械合金化中存在的储能现象及其与机械合金化过程时间的关系,提出了存在最高储能的机械合金化时间,这一储能对固态烧结具有积极意义。研究认为：机械合金化进程中,粉体粒度、晶粒度、应变、缺陷等不平衡因素导致能量提高,固态烧结加热过程中能量的释放促进了颗粒表面物质交换,从而提高了粉体固态可烧结性,改善了烧结组织。     

Cu-Fe复合粉体高能球磨过程中储能行为对金刚石烧结体烧结温度及性能的影响

本文主要讨论了Cu-Fe复合粉体在高能球磨过程中能量的储存以及变化情况,通过对球磨后Cu-Fe复合粉体进行XRD、DSC分析,来了解在球磨过程中的能量储存方式和变化情况,从而证明了这种储能对Cu-Fe烧结体烧结温度和制品性能的影响.X射线结果表明:随着球磨加工的进行,粉体的晶粒尺寸减小,复合粉体中Cu FCC(111)面的晶格常数变大.DSC分析的结果表明在粉体中储存大量的能量.晶粒尺寸的减小,晶格常数的变大以及颗粒的细化导致界面能、表面能及非平衡状态(晶格常数增大及各种缺陷增加)形成的能量是其储存能量的主要来源,大量储存的能量降低了复合粉体的烧结温度,改善了烧结体的强度和硬度.     

轧制复合法制造金刚石-金属复合体的研究

本文采用铜基板和F8钢基板以及MBD6金刚石进行了轧制复合试验,对制得的最终厚度0.12mm的金刚石-金属复合体进行了分析。讨论了轧制复合法（下称RC）试验过程中金刚石的破碎、形态、分布情况及结合强度,评估了RC法用于金属结合剂金刚石胎体制造的可能性。实验结果表明,RC法用于金属结合剂金刚石工具制造是完全可行的。     

反应球磨钛与尿素制备氮化钛的反应机理研究

将Ti粉与尿素在室温下进行反应球磨制备了TiN粉末,对球磨不同时间后的粉末进行XRD分析,采用TG-FTIR技术分析了尿素的分解温度与产物,利用TEM及EELS观察和分析了球磨70h粉末的微观形貌、结构及成分. 结果发现,球磨70h合成了纳米TiN粉末,晶粒度为6~7nm,Ti/N原子比约为1.0∶0.6. 经800℃,5h真空退火处理后粉末的XRD谱图表明粉末组成为单相TiN. 在反应球磨过程中,Ti与尿素的分解产物NH₃与HNCO发生反应形成TiN,随球磨时间延长,Ti的缺陷能增大、活性增加,N在Ti中的扩散激活能减小,在球磨作用下N的扩散距离变短,TiN的含量逐渐增加形成晶核并逐渐长大形成纳米晶.     

机械合金化对Fe-Cu-Al热压烧结的影响

本文利用XRD、SEM、DSC等手段研究了Fe-Cu-Al粉末体系机械合金化(MA)过程金属粉体的结构变化及储能情况.将机械合金化处理后的粉末进行热压烧结,并对烧结体进行了金相组织、硬度和抗折强度分析.结果表明,Fe-Cu-Al经MA处理能够形成二元及三元固溶体,粉体粒度和晶粒度明显细化,粉体内储存了大量的表面能和界面能.球磨20 h晶粒度达到稳定值20 nm,粉体储能达到最大值385.1 J/g,球磨30 h粉体粒度达到稳定状态.随着球磨时间的延长,粉末烧结体的成分趋于均匀,组织不断细化.粉末烧结体的硬度在球磨初期显著提高,超过10 h后硬度提高缓慢,而烧结体的抗折强度随着球磨时间的延长几乎成线性增长.球磨50 h粉末烧结体的洛氏硬度和抗折强度分别达到108 HRB和351 MPa.