可加工三元层状导电陶瓷Ti3SiC2的研究进展

TbSiC2陶瓷材料具有良好的综合性能,如极好的导电、导热能力,优良的可加工性,高的抗氧化性、耐化学腐蚀性,出色的抗热震性、高温强度和高温塑性,良好的自润滑性等。本文从结构、性能以及制备方法等方面对国内外层状陶瓷Ti3SiC2如的研究进行了综述,并对其应用前景进行展望。     

三元层状碳化物Ti3SiC2的研究进展

本文综合介绍Ti3SiC2的最新研究进展.三元碳化物Ti3SiC2属于层状六方晶体结构,空间群为P63/mmC;它同时具有金属和陶瓷的优良性能,有良好的导电和导热能力,高弹性模量和低维氏显微硬度,在室温下可切削加工,在高温下能产生塑性变形,良好的高温热稳定性和优秀的抗氧化性能;应用CVD、SHS、HP/HIP等方法可制备该化合物,用HIP方法能制备高纯、致密的Ti3SiC2陶瓷;Ti3SiC2陶瓷材料自身有抵抗损伤的机理.     

三元层状化合物Ti3SiC2研究现状及发展

介绍了三元层状化合物Ti3SiC2的结构、各种性能特征及其常用的制备方法，包括CVD法、自蔓延高温合成法摘要和热压烧结成型法等。论述了三元层状Ti3SiC2材料的抗高温氧化及氧化动力学规律，以及在高温熔盐体系下的腐蚀动力学规律。     

柔性陶瓷三元层状碳化物Ti3SiC2的金属特性

Ti3SiC2兼有金属和陶瓷材料的优异性能，是新一代高性能高温结构材料、电工材料、自润滑轴承的理想侯选对象。重点介绍制备Ti3SiC2的主要方法：气相沉积法、自蔓延高温合成法、热压和热等静压法、放电等离子烧结法，并论述了Ti3SiC2的未来研究方向和潜在的应用前景。     

三元层状碳化物Ti3SiC2的研究进展

本文综合介绍Ti3SiC2的最新研究进展。三元碳化物Ti3SiC2属于层状六方晶体结构，空间群为P63/mmC；它同时具有金属和陶瓷的优良性能，有良好的导电和导热能力，高弹性模量和低维氏显微硬度，在室温下可切削加工，在高温下能产生塑性变形，良好的高温热稳定性和优秀的抗氧化性能；应用CVD、SHS、HP／HIP等方法可制备该化合物，用HIP方法能制备高纯、致密的Ti2SiC2陶瓷；Ti3SiC2陶瓷材料自身有抵抗损伤的机理。     

TiCx在Ti3SiC2母相上的析出

从ＴｉＣ和Ｔｉ３ＳｉＣ２的晶体结构出发,分析了析出的ＴｉＣｘ晶粒与Ｔｉ３ＳｉＣ２晶粒的位相匹配关系和析出行为,研究了ＴｉＣｘ晶粒的析出对Ｔｉ３ＳｉＣ２材料力学性能的影响。研究发现,ＴｉＣｘ在Ｔｉ３ＳｉＣ２的基面上析出,二者之间的界面分别为ＴｉＣｘ和Ｔｉ３ＳｉＣ２中Ｔｉ原子的密排面,而且错配度较低。从ＴｉＣｘ与Ｔｉ３ＳｉＣ２晶粒的位相匹配关系,推断出ＴｉＣｘ｛１１１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣ２｛０００１｝、ＴｉＣｘ｛１１１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣ２｛２０２＾－５｝、ＴｉＣｘ｛００１｝∥Ｔｉ３ＳｉＣｚ｛１０１＾－５｝。ＴｉＣｘ相的析出会降低Ｔｉ３ＳｉＣ２材料硬度和韧性。     

新型的高性能陶瓷材料Ti3SiC2的研究现状

Ti3SiC2是一种新型的高性能陶瓷材料,既具有金属的优异性能,如在常温下有很好的导热性能、导电性能、良好的抗热震性、易加工性以及高温塑性,又具有陶瓷的优异性能,如高的屈服强度、高熔点、高热稳定性、高温强度以及良好的抗氧化性能和耐腐蚀性能.因此,Ti3SiC2可用作交流电机的电刷材料,航空发动机的涡轮叶片、固定子材料和金属熔炼的电极材料等.主要介绍了Ti3SiC2的晶体结构、制备方法、性能和应用.     

新型层状陶瓷材料Ti3SiC2

六方晶Ti3SiC2是由Si原子形成的Si层被TiC八面体连接起来的构成的层状晶体结构,这种结构赋予它象石墨一样具有润滑性和可加工性,时结合了金属和陶瓷的许多优良性能,具有较好的导电性和导热性,高温延性,抗热震,高强度以及抗氧化等。在国内外研究资料的基础上,对此材料的晶体结构,制备方法,各种性能等方面的研究做了较系统地论述,并展望了此材料的研究方向。     

Ti3SiC2晶粒生成模型

提出了关于Ｔｉ３ＳｉＣ２晶粒生长的模型。在Ｔｉｓ３ＳｉＣ２晶粒的生长中，Ｔｉ６Ｃ八面体可以作为一个独立的生长单元，Ｔｉ６Ｃ八面体的联接方式（如共面，共梭、共顶）将会对Ｔｉ３ＳｉＣ２的生长形貌和生长行为产生很大的影响。这个模型可以解释有关Ｔｉ３ＳｉＣ２生长形貌的许多现象，如在使用ＣＶＤ法制备Ｔｉ３ＳｉＣ２时出现的｛１１２＾－０｝织构。     

First—principle Calculation of the Properties of Ti3SiC2

The electronic and structural properties for Ti3SiC2 were studied using the first-principle calculation method.By using the calculated band structure and density of states,the high electrical conductivity of Ti3SiC2 are explained ,The bonding character of Ti3SiC2 is analyzed in the map of charge density distribution.     

基于A位元素置换策略合成新型MAX相材料Ti3ZnC2

MAX相材料是一类兼具金属和陶瓷特性的三元层状材料, 在高温导电、耐磨、耐腐蚀和耐辐照损伤等方面性能优异。目前已经合成出的MAX相材料已有70余种, 但A位元素一直局限在ⅢA和ⅣA主族元素, 如Al、Si、Ga等, 而以副族元素占据A位的MAX相鲜有报道。本研究以Ti₃AlC₂为前驱体, 利用熔盐中的A位置换反应, 制备出了A位为Zn元素的全新MAX相材料Ti₃ZnC₂。结合X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等分析手段对Ti₃ZnC₂的成分和结构进行了确认, 并通过密度泛函理论对Ti₃ZnC₂的结构稳定性和晶格参数进行了确定。进一步通过热力学计算对Fe、Co、Ni、Cu等几种元素的A位置换反应进行了预测, 发现采用这几种元素的氧化物进行置换反应在热力学上也都具有可行性。本研究所提出的元素置换策略是在保持MAX相六方层状晶体结构的基础上, 利用Al、Zn在高温下形成共晶产物实现Zn原子向A层内的迁移, 而熔盐介质的存在促进了反应动力学。本方法巧妙地避免了MAX相传统合成过程中竞争相的形成, 如M-A合金相, 因此可以用于探索更多未知的MAX相材料。     

高导电性铜基复合导电涂料的研制

为了制备综合性能优良的铜系复合导电涂料,以自制的配合剂A处理后的铜粉为原料,研究了固化剂类型、铜粉用量及性能、涂料制备工艺等对铜-环氧复合导电涂料性能的影响.结果表明,配方中加入防氧化剂可以有效抑制铜粉在涂层制备过程中的氧化现象.较优的涂料配方(质量比)为:E-51环氧树酯50份,聚酰胺50份,400目铜粉300份,钛酸酯偶联剂2～3份,防氧化剂20～40份,有机膨润土防沉剂2～3份.制得的复合导电涂层具有较好的综合性能,涂层平均表面电阻率约为2.0×10-2Ω/cm2且可保持30 d无变化.     

Preparation of Ti3SiC2

Phase relations in the Ti-C-SiC system are studied with the aim of optimizing Ti₃SiC₂ synthesis. The optimal starting-mixture compositions for the synthesis of phase-pure Ti₃SiC₂ powder can be represented by the formula 3Ti + (1 ? z)C + (1 + z)SiC, where z = 0.2–0.6. In the temperature range 1630–1670 K under dynamic vacuum, the excess silicon vaporizes from the sample. The processes leading to the formation of impurity phases are discussed.     

电磁屏蔽导电涂料的研究进展

简要概述了电磁屏蔽理论及掺合型导电涂料导电机理,论述了电磁屏蔽导电涂料的种类、目前的发展现状及未来的发展方向.     

Bond lengths in the ternary compounds Ti3SiC2, Ti3GeC2 and Ti2GeC

The interatomic distances in the ternary compounds Ti3SiC2, Ti3GeC2 and Ti2GeC have been determined precisely by comparing the lattice parameters of Ti3GeC2 and Ti2GeC, on the one hand, and Ti3GeC2 and Ti3SiC2, on the other. The assumptions made were that the Ti–Ge and Ti–C distances in the Ge-containing phases were identical, and that the differences in the Ti–Si and Ti–Ge distances in Ti3SiC2 and Ti3GeC2 phases were equal to the differences in the covalent radii of Si and Ge. While the results clearly show that the TiC octahedra in the ternary phases are distorted, the extent of that distortion is smaller than previously reported. The extent of the distortion was found to depend on the type of atoms surrounding the TiC6 octahedrons; the deformation is larger in the Ge-containing than in the Si-containing compounds. However, the Ti–C–Ti distances appear to be insensitive to the nature of the compound.     

Low temperature synthesis of Ti3 SiC2 from Ti/SiC/C powders

Abstract

Ternary carbide Ti₃ SiC₂ was first synthesised through a pulse discharge sintering (PDS) technique from mixtures of Ti, SiC, and C with different molar ratios. Sintering processes were conducted at 1200 – 1400°C for 15 – 60 min at a pressure of 50 MPa. The phase constituents and microstructures of the synthesised samples were analysed by X-ray diffraction (XRD) technique and observed by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that, for samples sintered from 3Ti/SiC/C powder at 1200 – 1400°C, TiC is always the main phase and only little Ti₃ SiC₂ phase is formed. When the molar ratios Ti : SiC : C were adjusted to 3 : 1.1 : 2 and 5 : 2 : 1, the purity of Ti₃ SiC₂ in the synthesised samples was improved to about 93 wt-%. The optimum sintering temperature for Ti₃ SiC₂ samples was found to be in the range 1250 – 1300°C and all the synthesised samples contain platelike grains. The relative density of Ti₃ SiC₂ samples was measured to be higher than 99% at sintering temperatures above 1300?C. It is suggested that the PDS technique can rapidly synthesise ternary carbide Ti₃ SiC₂ with good densification at lower sintering temperature.