自蔓延高渐合成Ti／Al2O3金属陶瓷复合材料的研究

本研究利用Ａｌ／ＴｉＯ２自蔓延高温反应直接一步合成了极细Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合粉末和复合材料块。运用Ｘ光衍射和电镜扫描对制备的材料进行了物相组织结构分析。结果表明：用自蔓延高温合成法可以制备结构独特的及细Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合粉末；制备的Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料较致密、细小的Ａｌ２Ｏ３粒子分布均匀。最后用燃烧波前沿激冷淬火法结合差热分析对反应过程进行了分析探讨。     

碳源对自蔓延高温合成TiC-Al2O3/Fe3Al复合材料的影响

以天然钛铁矿为主要原料,采用自蔓延高温合成（SHS）技术,通过铝热、碳热还原法合成了金属间化合物／陶瓷基复合材料。探讨了碳源（石墨和碳黑）对FeTiO3-Al—C体系自蔓延高温合成过程及产物结构特征的影响。结果表明：石墨作碳源燃烧合成的TiC更接近于化学计量比的TiC,且TiC颗粒较粗,燃烧温度、燃烧波速度均较高,反映了碳源结构差异对燃烧合成的影响。     

工艺参数对Mg—TiO2体系自蔓延高温合成反应的影响

研究物料配比、反应环境真空度、压坯压力、压坯直径等工艺参数对Mg-TiO2自蔓延高温合成过程的影响.根据热力学计算,2Mg TiO2=Ti 2MgO反应的绝热温度介于2068～2148K之间,易发生自蔓延反应.研究表明,Mg-TiO2自蔓延高温合成反应为固-固反应.在试验条件下,Mg与TiO2的摩尔比达到2.9:1时才有金属Ti生成,反应环境的真空度越高反应越完全,压坯压力为250MPa时燃烧温度最高,燃烧波速度随着压坯压力的增大而升高,压坯直径越大燃烧温度越高,当直径超过20mm时基本恒定,此时燃烧速度最大.     

Mg-TiO2/Al-TiO2体系自蔓延高温合成反应热力学分析

计算Mg-TiO2和Al-TiO2体系自蔓延高温合成反应的吉布斯自由能、绝热温度、Ti的熔化率、Mg的汽化量.结果表明,Mg-TiO2/Al-TiO2体系很容易发生自蔓延高温合成反应,并且体系中存在生成多种Ti的低价氧化物的反应.Mg-TiO2体系的绝热温度随着Mg含量的增大而呈降低趋势,当Mg过量小于0.5mol时,体系的绝热温度在1800K以上.Al-TiO2体系的绝热温度也随着Al含量的增大而呈降低趋势,但随着预热温度的升高而升高.Mg-TiO2和Al-TiO2绝热温度曲线上出现的平台是由于Ti的熔化吸热所致.在反应过程中,由于Mg大量汽化,所以要使反应进行完全,配料时应适当地增加Mg的含量.     

自蔓延高温合成涂层技术及其研究进展

自蔓延高温合成(SHS)涂层技术作为一种新的材料表面处理技术已受到国内外专家学者的广泛关注。本文介绍了目前研究较为广泛的自蔓延高温合成涂层工艺,概述了该技术的研究动向。     

碳反应物几何形态对碳化钛自蔓延高温合成过程的影响

本研究了２种碳反应物－－碳黑和碳纤维对大化学计量碳化钛自蔓延高温合成（ＳＨＳ）过程的影响。通过计算ＳＨＳ过程激活能和燃烧波淬火后微区组织观察，碳反应物粒度决定ＳＨＳ反应机理和组织转变过程的不同模型。     

自蔓延高温合成陶瓷内衬复合铜管的研究

结合自蔓延高温合成与离心铸造技术，开发陶瓷内衬复合铜管技术。用铝热法在铜管内表面涂敷耐磨性和耐蚀性优良的陶瓷涂层，在铝热剂中加入SiO2,CrO3，陶瓷涂层的致密度提高，加入Na2B4O7，结合强度提高，加入ZrO2，断裂韧性提高。陶瓷内衬复合铜管应用于管坯结晶器，使用寿命提高2．5－3．0倍。     

SiCw／MoSi2的化学炉自蔓延高温合成及反应过程研究

采用“化学炉”自蔓延高温合成（COSHS）技术，成功地原位合成了SiCw／MoSi2复合粉体。通过在原料中引入Si3N4晶须，在产物中获得了SiC晶须。XRD结果表明，产物中除了主要的MoSi2和SiC相，还含有少量的Mo4.8SiC0.6。研究了中间产物的相组成和反应过程中的温度变化，指出“化学炉”自蔓延合成SiCw／MoSi2复合粉体的反应过程包括如下两步反应：①Mo与Si自蔓延反应生成MoSi2；②Si3N4与C反应生成SiC和N2。     

自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的研究

应用自蔓延高温合成技术和离心技术,制造了陶瓷内衬复合钢管,分析了自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管原理,测试了复合钢管性能。复合钢管陶瓷层硬度高、耐磨性好,但孔隙率高、韧性低。在铝热剂中加入SiO2,可提高致密度,改善耐蚀性;加入ZrO2可提高断裂韧性。应用于矿山输送矿浆管道上,使用效果很好。     

自蔓延高温合成陶瓷衬管技术的进展

陶瓷衬管具有良好的耐磨、耐蚀、耐热性能 ,可广泛应用于许多工业部门。将离心铸造技术和自蔓延高温合成技术结合在一起而发展起来的离心自蔓延高温合成技术 ,具有工艺与设备简单、生产率高、节能和成本低等特点 ,为陶瓷衬管的生产开辟了新的途径。笔者总结了离心自蔓延高温合成陶瓷衬管的铝热反应原理和提高自蔓延高温合成陶瓷衬管性能的措施 ,特别是金属陶瓷内衬复合管和陶瓷树脂内衬复合管的开发 ,使SHS陶瓷衬管今后在各种管道行业获得更广泛的应用。     

自蔓延高温合成陶瓷衬管的研究进展

综述了自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管的特点、性能、制备原理、使用效果以及提高陶瓷层性能的措施 ,提出了进一步开发自蔓延高温合成陶瓷内衬复合钢管值得重视的若干问题     

SiGw/MoSi2的化学炉自蔓延高温合成及反应过程研究

采用"化学炉"自蔓延高温合成(COSHS)技术,成功地原位合成了SiCw/MoSi2复合粉体.通过在原料中引入Si3N4晶须,在产物中获得了SiC晶须.XRD结果表明,产物中除了主要的MoSi2和SiC相,还含有少量的Mo4.8SiC0.6.研究了中间产物的相组成和反应过程中的温度变化,指出"化学炉"自蔓延合成SiCw/MoSi2复合粉体的反应过程包括如下两步反应:①Mo与Si自蔓延反应生成MoSi2;②Si3N4与C反应生成SiC和N2.     

自蔓延高温合成技术及其在煤炭工业的应用

介绍了自蔓延高温合成技术的特点,着重讨论了离心法和重力分离法制备陶瓷内衬复合钢管的原理及陶瓷复合钢管的性能,对自蔓延高温合成技术在煤炭工业的应用现状及展望进行了评述,对煤炭工业推广应用自蔓延高温合成技术提出了若干对策。     

纳米Al2O3增强高温铝基复合材料的研究

为了获得高温性能更优异的铝基复合材料,本文采用粉末冶金法制备了纳米Ａｌ２Ｏ３颗粒增强高温铝基复合材料,微观观察结果表明,在复合材料的基体上均分布着大量弥散的细小颗粒,在室温及高温下进行了拉伸实验,难结果表明,用纳米Ａｌ２Ｏ３颗粒增强的高温铝基复合材料高温下的强度损失率比其它的铝基复合材料要小。     

自蔓延燃烧合成Al-Ti-C晶粒细化剂的稀释及其效果

研究自蔓延燃烧合成（SHS）法制备的Al-Ti-C铝合金晶粒细化剂的稀释过程以及晶粒细化效果.结果表明,用自蔓延燃烧合成（SHS）技术制备出的Al-Ti-C合金中含有大量可以作为细化相的Al3Ti和TiC颗粒,可以作为铝及铝合金的新型晶粒细化剂.SHS直接合成Al-Ti-C中大量的Al3Ti和TiC颗粒会发生团聚现象,为获得分散且细小的粒子使其细化性能优异,必须对其进行稀释处理.考虑粒子存在的形态以及工业生产的影响,稀释的温度选择在1073K左右,保温时间为15min为宜.稀释后的Al-Ti-C晶粒细化剂具有良好的细化性能.     

SHS涂层的工艺方法研究及应用

介绍了自蔓延高温合成(SHS)涂层技术工艺方法,概述了该技术在输液管道工程及矿山工程中的应用。     

Ti和TiH2与Al反应合成TiAl的研究

对采用ＤＳＣ、ＸＲＤ和ＳＥＭ３种方法分别由Ｔｉ和ＴｉＨ２粉末与Ａｌ粉末（５２％Ｔｉ和４８％Ａｌ）反应合成ＴｉＡｌ合金的过程及其机理进行了分析和探讨。Ｔｉ与Ａｌ，ＴｉＨ２与Ａｌ均需在Ａｌ转化为液态后才能进行剧烈的反应，但ＴｉＨ２与Ａｌ的反应是由ＴｉＨ２脱氢所产生的高活性Ｔｉ参与的，因而它们反应较完全，生成的ＴｉＡｌ相对量较高。随着反应的进行及Ａｌ元素的均匀化，反应初期生成的较不稳定的ＴｉＡｌ３相和αＴｉ相将消失，反应生成物由ＴｉＡｌ相和少量Ｔｉ３Ａｌ相构成     

热爆合成Al—Ti—C组织转变规律的高温X射线衍射研究

采用高温X射线衍射原位观察Al-Ti-C热爆合成产物的物相变化,通过扫描电镜(SEM)分析合成产物的组织形貌,探讨热爆合成Al-Ti-C组织转变规律.结果表明.Al-Ti-C热爆合成反应过程分为Al熔化、Al-Ti反应生成Al3Ti、反应生成TiC三个阶段,反应温度对Al-Ti-C热爆合成产物成分与组织形貌有重要影响,800～1200℃合成产物均由Al,Al3Ti,TiC三相组成,800℃时在铝基体中析出细小块状Al3Ti,随反应温度升高而长大,1000℃时首先析出TiC粒子于铝基体中,进而1200℃时析出于Al3Ti表面.     

合成温度与时间对尖晶石LiMn2O4性能的影响

采用高温固相合成法制备尖晶石LiMn2O4锂离子电池正极材料,研究合成温度与合成时间对尖晶石LiMn2O4晶体结构和电化学性能的影响。结果表明,尖晶石LiMn2O4晶体结构和电化学性能随合成温度和时间的增加而提高,但合成时间超过24h后对材料结构与性能的影响不大。