TiB2-BN复相导电陶瓷的研究进展

介绍了近期有关TiB2,BN的主要研究现状及研究成果,TiBz-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TiB2-BN蒸发舟仍存在的问题提出了一些建议.     

Al2O3含量对TiB2-Al2O3陶瓷性能的影响

本文以Y2O3-La2O3为烧结助剂,通过热压烧结制备了TiB2-A12O3复相陶瓷,研究了原料组成对材料的显薇结构和力学性能的影响。实验结果表明：随A12O3含量升高,混合原料的烧结性能提高,复相陶瓷中的晶粒尺寸逐渐减小;材料的抗弯强度随A12O3含量的增加出现先增大后减小的趋势,当A12O3含量为30wt%时,抗弯强度达最高值;A12O3含量的增加会导致材料的洛氏硬底（HRA）降低。     

TiB2-BN-AlN复相陶瓷的结构与性能研究

采用不同TiB2、BN、AlN体积配比制备TiB2-BN-AlN复相陶瓷,研究了TiB2、BN、AlN含量的变化对复相陶瓷烧结致密度、组织结构和性能的影响.结果表明:随着BN含量的增加,TiB2-BN-AlN复相陶瓷的致密度和抗弯强度降低,电阻率升高.另一方面,在空气中AlN颗粒表面易水解产生AlOOH和NH3,在热压烧结过程中,AlOOH会分解成Al2O3,同时Al2O3与AlN发生反应生成AlON,使得物质在AlN 晶粒之间扩散,从而提高复相陶瓷的致密度.     

TiB2-TiSi2复相陶瓷的氧化行为研究

采用等温氧化增重法,研究了1650℃热压烧结的TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温氧化行为.通过XRD、SEM等分析手段,研究了高温氧化层的物相组成与显微结构,并结合热力学计算,探讨了TiB2-TiSi2复相陶瓷高温抗氧化机理.研究表明:TiB2-TiSi2复相陶瓷的氧化增重随时间变化符合抛物线变化规律;随着在空气中氧化时间延长,氧化增重初期增加较快,进而增加较为平缓,进入钝化氧化阶段;TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温抗氧化机理为TiSi2先于TiB2与氧发生反应形成TiO2与SiO2保护层,阻碍了氧气与材料的进一步接触,使材料具有高温自愈合抗氧化性,提高了TiB2-TiSi2复相陶瓷的高温使用温度.     

燃烧合成法制备TiB2-Al2O3复相陶瓷的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2-Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明合成的产物纯净,无中间相,TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为(2～5μm),弥散的分布在晶粒较大的Al2O3(40～50μm)四周,而Al2O3的形状不是很规则.     

Al2O3—TiB2—ZrO2复相陶瓷刀具应用研究

研究了Al2O3-TiB2-ZrO2三元复合刀具材料的力学性能、连续切削时的工况下磨损性能和断续切削抗冲击性能，结果表明ZrO2的加入，改善了材料的综合力学性能，提高了刀具的抗冲击能力，具有较好的切削加工性。     

燃烧合成法制备TiB2-Al2O3复相陶瓷的研究

采用自蔓延燃烧合成法在室温下的空气中制备出了TiB2-Al2O3复相陶瓷,通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析表明,合成的产物纯净,无中间相,TiB2的形貌为规则的块状,晶粒细小,平均尺寸为(2～5μm),弥散的分布在晶粒较大的Al2O3(40～50μm)四周,而 Al2O3的形状不是很规则。     

TiSi2提高TiB2陶瓷烧结致密性机理研究

以TiSi2作为烧结助剂,采用热压烧结制备了TiB2陶瓷.对烧结试样进行了XRD、SEM与EDS分析,对TiB2-x％ TiSi2系统进行了热力学计算分析,探讨了TiSi2促进TiB2陶瓷低温烧结致密的机理.结果表明:添加6.0wt％TiSi2作为烧结助剂,可以使TiB2陶瓷在1650℃热压烧结致密.TiSi2促进TiB2陶瓷烧结致密机理为:一是TiSi2熔点低于烧结温度,通过液相传质提高了烧结速率;二是通过高温烧结反应,形成了高熔点的Ti5Si3相以及SiO2玻璃相,SiO2以玻璃相的形式填充气孔并促进液相传质,使坯体致密.     

自蔓延高温合成TiB2+Al2O3/NiAl复合材料

Al2O3 TiB2复相陶瓷材料具有金属材料无法比拟的高硬度、高熔点、高导热、低膨胀系数、高耐磨性、高温化学稳定性等优良的性能,但由于两种材料都属于硬而脆的材料,复合后仍然存在脆性大、裂纹敏感性强、抗机械冲击性和温度急变形差等缺点。为了克服这些缺点,本文探索了在陶瓷相中添加金属间化合物(NiAl或FeAl)。X射线衍射结果表明合成产物的主要组成相分别为Al2O3 TiB2、Al2O3 TiB2 NiAl及Al2O3 TiB2 FeAl,反应按预期进行,且燃烧合成反应进行的较为彻底。通过对不同成分反应产物的致密度、强度、断裂韧性对比,可知产物的致密度在FeAl含量为15%时达到最高99.5%,Al2O3 TiB2 NiAl体系中NiAl含量为20%达到最高98.5%。随金属间化合物含量的增加,合成复合材料的硬度下降,而断裂韧性提高。     

High-strength TiB2-B4C composite ceramics sintered by spark plasma sintering

Spark plasma sintering (SPS) is an advanced sintering technique because of its fast sintering speed and short dwelling time. In this study, TiB₂, Y₂O₃, Al₂O₃, and different contents of B₄C were used as the raw materials to synthesize TiB₂-B₄C composites ceramics at 1850°C under a uniaxial loading of 48 MPa for 10 min via SPS in vacuum. The influence of different B₄C content on the microstructure and mechanical properties of TiB₂-B₄C composites ceramics are explored. The experimental results show that TiB₂-B₄C composite ceramic achieves relatively good comprehensive properties and exceptionally excellent flexural strength when the addition amount of B₄C reaches 10 wt.%. Its relative density, Vickers hardness, fracture toughness, and flexural strength reach to 99.20%, 24.65 ± .66 GPa, 3.16 MPa·m^1/2, 730.65 ± 74.11 MPa, respectively.     

TiB2表面镀铜工艺

利用化学镀覆技术成功在TiB2颗粒表面均匀化学镀覆铜。透射电子显微镜观察表明：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,能够成功地在TiB2颗粒表面镀覆一层铜,从而培强了其和铜基体之间的界面结合力,为TiB2在复合材料领域之中的应用打下了坚实基础。     

原位合成的ZrO2/TiB2复合陶瓷材料摩擦磨损特性研究

对原位合成的ZrO2/TiB2复合陶瓷材料进行了室温下的摩擦磨损性能试验研究,利用扫描电镜对其磨损表面进行观察.结果表明:复合材料随着TiB2含量的增加摩擦系数减小,其抗磨损能力增强.磨损机理为微观切削和机械冷焊.     

铝电解用TiB_2-C惰性阴极材料的无压烧结过程研究

以TiB2、石墨、沥青、热固性树脂为原料,采用低温炭化-烧结工艺制备了TiB2-C惰性阴极复合材料,采用TG对TiB2-C在高温下的热失重过程进行了研究,采用XRD、SEM分析了TiB2-C惰性阳极的显微组织。实验结果表明:炭化工艺应采用"两头快、中间慢"的升温制度,才能保证材料炭化烧结的成品率和均质化;经过优化工艺获得的样品经过炭化后其表层主要由TiO2、石墨C、TiC和TiC0.7N0.3组成,内层主要由TiB2、石墨C、TiC和TiC0.7N0.3组成,其中元素N和O可能来源于保护气体Ar中的杂质气体和由于炉膛气密性较差而引入的空气。     

TiB2泡沫陶瓷浆料的制备

通过沉降实验、Zeta电位的测定及粘度和流变性能测量的方法研究了制备高固相含量TiB2泡沫陶瓷浆料的工艺条件;通过挂挂浆量的测定及烧结体的扫描照片分析研究了浸渍工艺的条件。研究表明：浆料最佳pH值为9,分散剂的引入有效提高了悬浮粒子的Zeta电位,改善浆料的分散性,最佳的分散剂含量为0.3wt%,最佳固相含量为77wt%。