TiB2-BN复相导电陶瓷的研究进展

介绍了 Ti B2 、BN的主要性能 ;近期有关 Ti B2 、BN的主要研究动态及研究结果 ;Ti B2 - BN复相导电陶瓷的主要性能 ;当前蒸镀工业中蒸发舟所能达到的水平等 ,对 Ti B2 - BN蒸发舟仍存在的问题提出了一些建议     

Thermal Shock Resistance and Erosion Resistance of TiB2 Multiphase Ceramic Composites

The thermal shock resistance and anti- aluminum erosion of TiB2 - BN multiphase ceramics composites were studied. The experimental results show that the TiB2-BN multiphase ceramic possesses a good thermal shock resistance at high temperatures （ 1000, 1200, 1400, 1500 ℃ ）, with the increasing in thermal shocking temperature, the electro-conductivity of TiB2-BN ceramics increases. The metal aluminum has a great influence on the properties of TiB2 - BN ceramics and the main reason is that the aluminum reacts seriously with BN. It is suggested that the content of BN should be reduced to the greatest extent.     

TiB2-BN复相陶瓷的制备工艺及性能研究

采用等离子放电热压烧结方法研究了TiB2-BN复合材料的制备条件和烧结工艺，获得了综合性能良好的TiB2-BN复合材料。研究表明，混料方式的选择对最终获得性能良好的TiB2-BN复合材料有很大影响，且TiB2含量(体积分数)为50％左右时可获得较好的材料性能。在烧结过程中，随着保温时间的延长，TiB2-BN复合材料的相对密度有较大提高，电阻率和抗弯强度则出现极值。     

烧结温度对BN陶瓷材料强度的影响

采用热压烧结(HP)法制备纯BN陶瓷和B2O3-BN陶瓷复合材料．利用三点弯曲方法测定了这两种材料的抗弯强度、弹性模量等力学性能，通过扫描电镜对两种材料的断口进行了分析。结果表明：纯BN陶瓷烧结温度达到1800℃时相对质量密度和强度较低；添加B2O3烧结温度超过900℃时可以形成液相，改善了BN的烧结性能，提高了B2O3-BN复合陶瓷的相对质量密度，从而提高了材料的强度。     

高性能Si3N4基可加工复合陶瓷的快速制备

采用SPS在1600～1650℃烧结5min可以获得致密的Si_3N_4-BN复相陶瓷,实验结果表明,随着BN体积分数的增加,BN聚集生长导致Si_3N_4-BN复相陶瓷强度总体均呈缓慢下降趋势,但仍然维持在很高的强度水平,BN体积分数为30%时三点弯曲强度接近900 MPa,而且拥有优异的可加工性能,SEM分析表明,借助SPS可以在实现Si_3N_4-BN复相陶瓷快速致密化基础上进行相组成及显微组织的调控和优化,从而改善材料的性能。     

高速气流冲击法制备BN包覆TiB2复合粉末

采用高速气流冲击式粉体表面改性装置Hybridization制备了BN包覆TiB2复合粉末，对包覆工艺参数进行了分析并得出了较适宜的包覆奈件。用JSM-5610LV型扫描电子显微镜和H-600STEM／EDS型透射电子显微镜对包覆体的显微结构进行研究。结果表明，包覆时间、转速、TiB2与BN的粒径比、原料预处理等均对包覆效果有显著影响；经球形化处理的TiB2粉末与BN预混合后再进行包覆处理，可以得到表面光滑、包覆致密、球形化效果显著的复合粉末。     

Fabrication and Microstructure of BN Matrix Composites with Electrical COnductivity

BN ceramic is advanced engineering ceramics with excellent thermal shock resistance,good workability and excellent dielectricity.TiB2 ceramic has excellent electric conductivity,high melting points,and corrosion resistance to molten metal.Therefore,the composite consisting of BN and TiB2 ceramics is expected to have a combination of above-mentionaed properties,thereby can be used as self-heating crucible.In this puper,hot pressing technology was used to fabricate the high performance BN-TiB2 composite materials,microstructure and electric conducting mechanism were studied,and the relationship between the microstructure and physical property was discussed.the results show that the microstructure of composites has a great influence on the physical property of composites.The BN-TiB2 composites with excellent mechanical strength and stable resistivity can be obtained by optimizing the processing parameter and controlling the microstructure of composites.     

钢水连续测温用BN-AlN-TiB_2复合陶瓷热电偶保护管

首次采用BN -AlN -TiB2 复合陶瓷材料制作的热电偶保护管 ,在中间包钢水中连续使用了 4 .5h ,连续测温与点测值的误差仅为± 2℃ 保护管侵蚀最严重的部分是与钢渣的接触面 ,厚度仅减薄了 2 .5mm 造成保护管侵蚀较少的原因是TiB2 被氧化成TiO2 后阻止了氧化层向内部进一步扩散以     

SHS法合成TiB2-TiC复合材料

TiB2-TiC复合陶瓷具有熔点高、硬度大、耐腐蚀、导电性好等优点，是目前正在开发并具有广泛应用前景的新型复相陶瓷材料．用SHS法合成TiB2-TiC复合材料，TiB2和TiC在化学反应进行过程中同时生成，并可形成低共熔物，两相之间相互镶嵌，无截然的分界，且TiB2和TiC两相之间不发生强烈的化学反应，热膨胀系数和弹性模量相匹配，满足复相陶瓷的设计要求．通过实验对SHS法合成TiB2-TiC工艺进行了研究，并探讨了原材料粒度、坯体相对密度、化学计量配比等因素对反应温度、反应速度及产物密度的影响规律．实验表明：当Ti和B4C反应按化学计量配比进行时．反应产物只有TiB2和TiC两相．     

TiC陶瓷滤片的制备及其性能研究

在对TiC陶瓷的性能及其制备工艺进行分析研究的基础上,利用SHS/PHIP技术制备了致密的TiC-TiB2复相陶瓷材料,并对材料进行切割加工成型和清洗,得到和所需滤片形状相同的TiC-TiB2复相陶瓷片,然后再根据TiC和TiB2化学性能的差异,用王水的强腐蚀性溶解其中的TiB2陶瓷相从而得到孔隙大小均匀的、性能优异的TiC陶瓷滤片.用该方法制备的TiC陶瓷滤片,孔隙的直径范围在2~3μm,分布均匀,可以在任何性质的液体中使用,也可用于熔融金属液的过滤.     

放电等离子合成Ti3AlC2/TiB2复合材料的研究

采用放电等离子烧结工艺成功地制备了Ti3AlC2/TiB2复合材料.研究表明:在1 250 ℃,30 MPa压力和保温8 min下烧结,可以得到相对密度达98%以上的致密Ti3AlC2/TiB2块体材料;在Ti3AlC2中添加TiB2能大幅度提高材料性能,Ti3AlC2/TiB2复合材料Vickers硬度随TiB2掺量的增加而增大,最大可达到10.4 GPa;当TiB2体积含量为10%时,复合材料的最大的抗弯强度为696 MPa,断裂韧性为6.6 MPa·m1/2.     

球磨对放电等离子烧结TiB2陶瓷的影响

研究了不同球磨处理工艺获得的TiB2粉末的物相及颗粒形貌，不同的原始粉末对SPS烧结效果产生不同的影响。研究结果表明：球料比（5：1)、球磨8h的TiB2粉末具有最好的烧结效果，其SPS烧结温度为1700℃，比热压烧结纯TiB2低100℃左右；烧结体的相对密度达到99％以上，平均粒径约为5μm，与低温液相热压烧结相当。     

钢水连续测温用BN—AlN—TiB2复合陶瓷热电偶保护管

首次采用BN-AlN-TiB2复合陶瓷材料制作的热电偶保护管,在中间包钢水中连续使用了4.5 h,连续测温与点测值的误差仅为±2℃.保护管侵蚀最严重的部分是与钢渣的接触面,厚度仅减薄了2.5 mm.造成保护管侵蚀较少的原因是TiB2被氧化成TiO2后阻止了氧化层向内部进一步扩散以及TiB2,TiO2有较强的抗钢渣和钢水侵蚀的能力.     

原材料对原位合成强化相结晶状态的影响

钛合金表面耐磨性能差限制了电厂重要成品部件的寿命。采用激光熔覆方法,研究了不同原料状态和稀土添加对原位合成复合TiB/TiN钛基涂层强化相粒度以及分布均匀性的影响。采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)和高分辨投射分析(TEM)技术等方法研究了强化相组织形貌,得出以下结论:分别采用h-BN和纯硼酸、尿素为原料形成的Core-shell结构为原料,涂层中均原位合成TiB/TiN强化颗粒,采用非晶态BN有利于获得细小强化相组织,但强化相含量相对较少;添加CeO2有利于强化相晶粒细化以及均匀分布。     

TiB2颗粒增强铜基复合材料的研究

用机械合金化方法和常规粉末冶金工艺制备了TiB2/Cu复合材料,研究了制备工艺、TiB2加入量等因素对Cu基复合材料的电学性能、力学性能和显微组织的影响。研究结果表明：使用机械合金化方法制备的3％TiB2/Cu复合材料的硬度、强度分别为HV＝1540N／mm^2,σb=245.4Mpa,软化湿度为387℃;而采用机械合金化方法制备的3％TiB2/Cu复合材料的电导率低于用常规粉末冶金法制备的电导率,前者为58％（IACS）,后者为96％（IACS）。可见,用机械合金化方法制备的3％TiB2/Cu复合材料的力学性能和软化温度与用常规粉末冶金法制备的相比大大提高。     

反应热喷涂法制备陶瓷涂层的研究

首先通过差热-失重分析和XRD测试手段对反应热喷涂Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体以制备Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层的可行性进行了分析.然后对喷涂后试样涂层的耐磨性进行了研究.结果表明：Al＋TiO2＋H3BO3混合粉体差热-失重分析和在1200℃烧结后XRD测试分析均表明完全可以反应生成所需的Al2O3/TiB2复合陶瓷涂层.所制备陶瓷涂层的耐磨性要比基体提高1倍左右.     

图像分析技术分析晶粒对Ti_3AlC_2/TiB_2材料性能的影响

采用DS-5M图像分析仪分析了不同TiB2含量的Ti3AlC2/TiB2复合材料微观晶粒大小和分布情况,分析结果表明,TiB2体积含量为10%的烧结样品晶粒发育较完善,分布也较均匀,随着TiB2含量的增加,层状晶粒的生长受到进一步的抑制,晶粒尺寸明显变小。采用阿基米德常数法测定烧结试样的密度,发现TiB2体积含量为10%的烧结样品相对密度最大,达到99.07%,TiB2体积比含量超过10%,相对密度逐渐减小;SPS烧结过程中TiB2体积含量少于10%时,样品呈现一个很窄的快速致密化阶段,随着TiB2含量的增加,原料发生反应所需温度升高和反应过程所需时间增加,降低了材料的致密化程度。可见图像分析复合材料微观晶粒的情况能很好地呼应材料宏观性能测试结果,提供了一种有效的测试分析手段。     

C，SiC和BN纳米管熔化与拉伸特性的分子动力学研究

采用Tersoff势的分子动力学方法,研究了(5,5)型单壁C,SiC和BN纳米管的熔化与轴向拉伸特性,给出了不同温度下各纳米管的形态、原子径向分布、能量变化以及拉伸力-应变曲线;根据模拟结果,分析了它们熔化与拉伸性能的差异。研究表明,C,SiC和BN纳米管的熔点分别为6 300,4 300,4 500 K左右,C及BN管熔化后呈现为网状,而SiC管为疏松的团簇;C纳米管的稳定性与拉伸性能均优于SiC和BN纳米管。     

烧结温度对TiB2-AIN材料的结构与性能的影响

采用热压烧结制备了TiB2-AIN陶瓷材料,研究了不同烧结温度(1700-1900℃)对用5%体积分数AIN作添加剂的TiB2陶瓷材料的结构和性能的影响.结果表明:在压力为30MPa,保温保压1h条件下随着烧结温度的升高材料的机械性能先上升后下降,在1800℃得到的材料性能最好.     

NiCo2O4/玻璃纤维复合材料的制备及其太阳能水蒸发性能

太阳能水蒸发是一种绿色环保的清洁水生产技术.通过液相沉淀法制得NiCo2 O4前驱体,再将前驱体与玻璃纤维高温烧结得到亲水性、光吸收性能及太阳能水蒸发性能良好的复合材料.主要研究了不同烧结温度、不同NiCo2 O4负载量以及不同光照强度对该材料光吸收和太阳能水蒸发性能的影响,确定了最佳烧结温度为700℃,NiCo2 O...