Ti3SiC2陶瓷颗粒表面超声波化学镀铜

钛碳化硅（Ti3SiC2）陶瓷导电材料有许多优异的性能,其摩擦系数甚至比石墨更低,完全可以取代石墨用来制备性能更加优良的铜基电接触复合材料,但是由于其与铜基体之间的浸润性不是很好,研究了利用超声波化学镀覆技术在Ti3SiC2颗粒表面均匀镀上一层连续的铜镀层。通过扫描电子显微镜对铜镀层表面形貌的观察表明：通过严格的镀前预处理工艺的优化设计以增加活化点,对传统镀液配方的调整以降低镀速,能够成功的在Ti3SiC2颗粒表面均匀镀覆一层铜微粒,改善了Ti3SiC2和铜基体间的润湿性,从而增强二者之间的界面结合力。     

镀铜导电陶瓷颗粒Ti3SiC2对铜-石墨复合材料性能的影响

采用超声波化学镀覆技术在导电陶瓷颗粒表面,可获得均匀、连续的镀铜层.用粉末冶金法将镀铜Ti3SiC2与铜、石墨制备成镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料,用金相显微镜和扫描电子显微镜观察和分析了复合材料的显微组织和断口形貌,并测试了它们的电阻率、硬度和抗弯强度.结果表明:随镀铜Ti3SiC2含量的增加镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料的导电性、硬度和抗弯强度显著提高,并且各项性能明显优于不镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料.     

石墨表面无敏化及活化的化学镀铜法

由于石墨表面具有特殊性,具备自动催化的功能,因此无需敏化、活化等工艺,可直接在石墨表面进行化学镀铜,获得的铜镀层光滑致密,镀液的稳定性好,同时对石墨表面化学镀铜的机理进行了探讨,分析了镀液能稳定进行镀覆反应的原因,并利用SEM对反应初期以及后期的复合粉末进行了观察,证明反应时石墨表面能直接生成大量均匀分布的铜微晶,生长至彼此侧面相连时就得到完整镀层,并且石墨颗粒越小,化学镀铜的活性越高,因而非常适合用于制备高性能的金属石墨复合材料.     

Ti3SiC2陶瓷室温压缩变形行为的尺寸效应

通过微柱压缩法研究了Ti3SiC2微柱在室温下的变形行为与其尺寸的关系.结果 表明:Ti3 SiC2微压缩初期的应力应变曲线为弹性加载,随后曲线斜率逐渐变小直至断裂,屈服强度和杨氏模量随试样尺寸的减小而增大.利用扫描电镜及透射电镜对微柱的变形机制进行了研究,发现基底滑移是Ti3SiC2微柱室温下唯一的滑移体系,基面位错滑移到自由表面最终形成边缘位错墙.结合位错匮乏机制和单臂位错源模型,关于Ti3SiC2微柱微压缩的尺寸效应可以解释为由于在小尺度范围内位错的密度很小,使得位错形核困难,因此需要更高的应力来激活新的位错源;但随着微柱尺寸增大,留在试样内部的位错通过相互反应生成位错源,此时位错运动应力成为变形行为的主导机制.     

SiC颗粒表面化学镀铜的研究

为了改善SiC/Al之间的润湿性,采用化学镀法时40μm的SiC颗粒进行了化学镀铜,并研究了影响化学镀铜镀速的因素.采用扫描电镜(SEM)观察镀覆层形貌,确定了镀覆效果最好时影响化学镀铜各因素的取值,分析了搅拌和EDTA溶解状况对镀覆效果的影响.结果表明:随着温度升高,装载量、甲醛和NaOH浓度增加时,镀速先升高后降低.当镀速最大时,镀覆效果也最好.随着硫酸铜含量的升高,镀速也不断提高,镀液中硫酸铜7g/L、EDTA 14g/L、稳定剂30mg/L时镀覆效果最好.搅拌能够提高镀速,得到好的镀覆效果;EDTA未完全溶解时会降低镀速,影响镀覆效果.     

感应加热辅助原位合成Ti3SiC2连接SiC陶瓷

采用感应加热的方式引燃Ti-Si-C(摩尔比3∶1∶2)及Ti-Si-C-Al(摩尔比3∶1∶2∶0.1)体系的自蔓延燃烧反应并实现了SiC陶瓷间的连接. 通过对不同工艺参数下生成产物中Ti3SiC2相的相对含量的分析,初步优选出最佳工艺参数为50 A感应电流下加热、30 A感应电流下保温30 min以及1 MPa的连接压力,得到的SiC/TSC/SiC和SiC/TSC-Al/SiC接头平均抗剪强度分别为32.9和66.8 MPa. 微观结构和成分分析的结果表明,SiC/TSC/SiC及SiC/TSC-Al/SiC接头处均显示出良好的界面结合,无明显气孔或裂纹等缺陷.XRD的物相分析结果表明,SiC/TSC-Al/SiC接头的中间层产物中主要含有Ti3SiC2相及少量TiC和Ti-Si的化合物;而SiC/TSC/SiC接头则主要以TiC为主,这就导致了前者的平均抗剪强度超过了后者的两倍.     

Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料力学性能研究

以Ti3SiC2(10%～50%,体积分数)和HAp粉为原料,采用等离子体放电烧结(SPS)方法,在外加应力60 MPa,烧结温度1200℃条件下,制备了Ti3SiC2/HAp陶瓷复合材料.研究了Ti3SiC2含量对复合材料的硬度、抗弯强度、断裂韧性等力学性能的影响.实验结果表明,随Ti3SiC2含量的变化,复合材料的强度和韧性均得到了提高和改善.分析认为,Ti3SiC2材料的微观结构特征和增韧机制起到了重要作用.     

Ti3SiC2／TiC陶瓷复合材料高温压缩性能

以Ti3SiC2和TiC粉为原料，采用热压烧结方法，在外加应力25MPa，烧结温度1300℃条件下，制备了Ti3SiC2／TiC陶瓷复合材料，并研究了复合材料的高温压缩性能。实验结果表明，复合材料在恒应变速率下出现了明显的屈服现象，并呈现塑性变形特征；复合材料在低于韧脆转变温度时其断裂方式主要是脆性断裂，当变形温度达到韧脆转变温度后，复合材料产生大量塑性变形，同时材料的强度明显降低。     

Ti3 SiC2 复合材料耐磨性能研究

Ti₃SiC₂是一种六方晶体结构的特殊陶瓷材料,兼具金属与陶瓷的优异性能,拥有优良的高温强度、抗氧化性及可加工性等优点,广泛应用于耐磨润滑材料。本文综述其同金属和SiC、金刚石、TiC、Al₂O₃等复合后的优异性能和广阔应用,并展望其在和金属、陶瓷、金刚石等材料复合领域的研究方向。      

Ti3SiC2陶瓷与TC4合金钎焊接头微观组织及性能

采用接触反应钎焊,以Ti/Ni/Ti为中间层,实现了Ti3SiC2陶瓷与TC4合金的连接。钎焊接头的典型界面组织为：TC4/α-Ti + β-Ti + Ti2Ni/Ti2Ni + Ti3AlC + Ti5Si3Cx + TiC/Ti3SiC2。随着钎焊温度的升高和保温时间的延长,钎缝宽度增加,Ti2Ni相含量减少。钎焊温度为980 ℃时,大量的Ti2Ni相分布于反应区;连接温度为1000 ℃时,钎焊接头抗剪强度最高,达到82 MPa,断裂主要发生在陶瓷母材处;随着钎焊温度的继续提升,在反应区和TC4合金界面处出现明显孔洞,接头力学性能显著降低。此外,分析了钎焊接头的形成机制。     

短碳纤维表面化学镀铜工艺研究

实验用NaOH对短碳纤维亲水化处理，无需敏化、活化等工艺直接放入镀液中化学镀铜，研究了镀液温度、pH值和装载量对镀层质量的影响。用光学显微镜观察了镀层的表面质量。结果表明，当温度为60℃，pH值为13，装载量为0．1g／60ml时．获得的镀层光滑致密。     

多巴胺修饰PEEK及其表面化学镀铜

文中报道了一种借助多巴胺在PEEK表面化学镀铜的方法。首先通过非溶剂致相分离法对PEEK表面进行粗化,形成网络状孔洞,然后借助多巴胺的自身氧化聚合在PEEK表面包覆聚多巴胺层,利用聚多巴胺对银离子的吸附和原位还原作用在PEEK表面沉积纳米银颗粒,纳米银颗粒作为催化中心催化化学镀铜反应的进行,从而在PEEK表面镀覆金属铜层。通过SEM、EDS、接触角测试、XRD表征复合材料的形貌、化学组成、润湿性和结晶形态,通过胶带剥离实验评估镀层结合力,使用四探针测试仪测量镀层的方块电阻。结果表明,纳米银可以有效地催化PEEK表面的化学镀铜反应,且镀液稳定,铜层与PEEK的结合力达到5B级;施镀时间为60 min时,由断面图测得的镀层厚度约为3.5μm,方块电阻低至19 mΩ/□。     

Ti/Ti3SiC2复合材料的界面结构

研究了TiSiC2和Ti在1573K、20／VIPa压力下的相互联接及界面结构。结果表明在该温度下二者之间可以相互联接并形成反应层，反应层的主要成分是Ti，Si，和TiCx，各层之间有明显的界面存在，在界面两端硅含量的变化十分明显。     

超重力燃烧合成Ti3SiC2研究

研究了超重力条件对以3Ti/Si/2C粉为原料燃烧合成Ti3Sic2的影响.结果表明:在不同超重力条件下,合成产物的物相组成有所不同.通过对温度变化的分析,认为相组成的变化应归因于Ti-Si液相存在时间缩短,导致Ti3SiC2生成不足.SEM观察表明,合成的Ti3SiC2为板状品形貌,超重力条件对Ti3SiC2板状晶的晶粒尺寸有明显影响.随超重力条件的提高,合成产物的密度也相应提高.     

用Ti3SiC2粉料连接反应烧结SiC陶瓷

用Ti3SiC2粉末作为焊料,采用热压反应烧结连接法连接SiC,通过正交实验,研究了连接温度、高温保温时间、连接压力和连接层厚度对试样连接强度的影响,优选出的最佳工艺参数分别为:1 500℃,30 min,30MPa,150 μm.所得到的接头最大剪切强度为39.49 MPa.微观结构研究和成分分析表明:在界面处,发生了元素的扩散,促进了界面结合,有明显的反应扩散层.物相分析显示在高温、高压、氩气气氛以及使用石墨模具的条件下,Ti3SiC2与母材发生界面反应,实现界面结合.     

化学镀法制备铜包覆SiC颗粒的研究

采用化学镀法制备了镀铜SiC粉体,研究了预处理、镀液成分、pH值和装载量对SiC化学镀铜的影响,并比较了主盐含量和装载量对复合粉体中铜含量变化的影响。利用XRD,SEM和EDS对粉体的物相、形貌、成分进行了分析,得到了最佳施镀工艺。结果表明:用于预处理的活化敏化液要放置一段时间后使用,才能成功地实施化学镀铜;随着pH值和主盐含量的升高,镀速呈上升趋势,但粉体的包覆完整性和均一性下降;通过改变装载量来控制复合粉体中的铜含量可行。     

Ti3SiC2陶瓷颗粒增强铜基复合材料的组织和性能

为了考察Al,Sn,Zr,Mo合金元素对α钛合金在室温和77 K低温（液氮）下的缺口冲击韧性（冲击值Ak）的影响,采用示波冲击试验机测试了Ti-2Al,Ti-2Sn,Ti-2Zr和Ti-1Mo 4种α钛合金在室温和77K下的Ak值,并计算了表征其冲击韧性的弹性变形功、塑性变形功和裂纹扩展撕裂功.用扫描电镜观察了4种合金冲击试样断口的形貌.计算数据和显微组织表明,4种合金均显示韧性特征,4种合金元素对冲击韧性贡献的顺序为：Mo＞Zr＞Sn＞Al.     

机械合金化＋热处理制备高纯Ti3SiC2粉体

以3Ti/Si/2C/0.2Al粉体为原料,采用机械合金化和真空热处理的方法合成了高纯度的Ti3SiC2粉体,并分析了粉体颗粒的外观形貌.结果表明,对3Ti/Si/2C/0.2A1粉体机械合金化4 h,可以生成Ti3SiC2和TiC的混合粉体.采用真空碳管炉对机械合金化粉体产物进行热处理,可以显著提高粉体中Ti3SiC2含量.热处理温度对粉体Ti3SiC2含量有很大的影响,过高或过低都不利于提高粉体中Ti3SiC3含量.在1150℃保温2 h得到的粉体产物Ti3SiC2含量最高,达到97.1 v01%.热处理产物粉体颗粒比较细小,适合做复合材料的原料.