BN/TiB_2纳米-微米复合粉末的制备及表征

利用化学溶液法,于酒精、水混合溶液中溶解分散H3BO3和CO(NH2)2,再加入TiB2,干燥后热处理合成了BN/TiB2纳米-微米复合粉末。通过差热-热重分析、X射线衍射和红外光谱分析,对合成产物进行了表征。结果表明:BN合成反应在700～1100℃之间完成,BN/TiB2复合粉末经1500℃热处理时,非晶态BN向h-BN转化。利用扫描电镜、透射电镜分析了粉体复合前后的形貌及显微结构特征,结果表明:BN包覆在TiB2颗粒表面获得了具有纳米-微米复合结构的BN/TiB2粉末。     

TiB2-SiC复合粉末的碳热还原法合成及其表征

以TiO2、B4C、炭黑和硅溶胶为原料,采用碳热还原法合成了TiB2 -SiC超细复合粉末.对碳热还原反应过程进行了热力学分析和计算,采用XRD和SEM等研究了反应温度对合成TiB2-SiC复合粉末的物相组成和显微形貌的影响,并对合成的TiB2-SiC复合粉末的氧化性能进行了探讨.结果表明:TiB2-SiC复合粉末合成的适宜条件为在1600℃保温1h.在反应过程中,TiB2先于SiC形成,所合成的复合粉末由球状、片状、短棒状颗粒以及晶须等多样化结构组成.TiB2-SiC复合粉末的氧化过程中,首先是TiB2优先与氧发生反应生成TiO2和B2O3,然后是SiC与氧反应生成SiO2和CO,氧化产物中没有发现低熔点B2O3的存在.     

TiB2在球磨中的氧化行为

用行星球磨对TiB2原粉进行处理,并用X射线光电子能谱仪,X射线衍射仪,能量色散X射线荧光光谱仪等对TiB2在球磨过程中的氧化行为进行分析.结果表明:在室温下TiB2粉末存在表面氧化,而球磨加速TiB2粉末氧化,随着球磨时间的延长,TiB2粉末的氧化程度加大;酸洗及离心作用造成硼的流失,使B和Ti的摩尔比失调,最终形成TiO2和少量硼酸包覆TiB2结构;通过改变不同球磨工艺,发现湿磨加Ar保护工艺使TiB2被氧化程度明显降低.     

TiB2粒径对BN-TiB2复相陶瓷致密化和性能的影响

以平均粒径分别为8.1μm和12.2μm的两种TiB2粉末为原料,通过热压烧结方法制备BN–48%（质量分数）TiB2复相陶瓷,研究了TiB2粉末粒径对复相陶瓷致密化和性能的影响。结果表明：平均粒径小的TiB2粉末所制备的复相陶瓷致密化速率更快,致密度更高;在1 850℃烧结1.5 h后,表观相对密度为95.3%,体积...     

碳热还原法合成B4C及B4C／TiB2复合粉末的研究

以工业硼酸、碳黑及TiO2为原料，经碳热还原法于1650～1800℃合成了纯B4C及TiB2含量分别为10～20vol%的B4C/TiB2复合粉末，同时确定了原料B/C摩尔比，进行了热力学分析并探讨了球磨工艺、TiB2的生成对粉末合成的影响。结果表明：原料及产物的B／C摩尔比分别为4．4和3．98～4．03，产物纯度均大于99wt％；湿法球磨可迅速消除粉末的团聚现象，降低原始粉末的粒度，TiB2颗粒较均匀分散于B4C中，呈近圆片状，TiB2的生成有助于降低B4C／TiB2的合成温度，由1800℃降至1650℃，并改善了B4C的颗粒形状，由无定形态变为近球形及条状。     

铝电解用常温固化TiB_2涂层的制备与表征

以TiB2、炭素粉末、呋喃树脂、碳纤维等为主要原料,制备了铝电解用常温固化TiB2涂层。采用DTG对涂层各组分进行了热降解分析。通过DTG-DDTA分析研究了涂层糊料的炭化过程,制定了涂层糊料的炭化升温制度。采用XRD对涂层进行了成分分析,并通过SEM观察了涂层断面的形貌。结果表明,炭化过程中呋喃树脂分为3个阶段变化,炭素粉末只有一个阶段变化。涂层表面主要为TiO2和C,内层组分为TiB2和C。涂层中无裂纹和气泡孔,各相之间粘接很好,组织结构致密。     

碳热还原法合成硼化钛

以金红石型TiO2、石墨和B2O3为原料,采用碳热还原法合成了TiB2粉末。借助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,研究了工艺条件对合成TiB2的影响。结果表明:合成温度、球磨时间、保温时间、合成气氛是影响TiB2合成的主要因素。随着合成反应温度升高,TiO2的碳热还原顺序依次为:TiO2→Ti4O7→Ti6O11→Ti5O9→Ti3O5→Ti2O3。TiB2的生成反应温度开始于1300℃左右。真空下合成TiB2的最佳工艺条件为:球磨时间为24h,合成温度为1450℃,保温时间为3h。合成TiB2粉末的纯度达到98%,晶粒发育完整,平均粒径为2～3μm。     

不同改性方式对发泡剂在铝熔体中分散性的影响

研究了4种不同改性方式对发泡剂在铝熔体中分散性的影响。结果表明：采用TiB2粉末和AlSi合金粉末混合改性发泡剂时,随着TiB2和AlSi含量的增加得到的泡沫铝样品裂纹明显减少、泡体趋向均匀,但孔隙率逐渐降低。相比较而言,混合改性法比溶胶包覆改性法制备出的泡沫铝结构均匀,裂纹要少。     

镍基Al2O3-TiB2金属陶瓷粉末机械合金化机制研究

本文研究了添加不同质量分数的Ni对机械合金化合成Al2O3-TiB2金属陶瓷粉末的影响.应用X射线衍射仪、扫描电镜对球磨不同时间后的产物进行了物相和颗粒形貌的分析.结果表明:不含Ni粉的Al、TiO2和B2O3的混合粉末,在机械合金化12 h后,按照化学方程式10Al+ 3TiO2+ 3B2O3=5Al2O3+ 3TiB2发生固相反应,获得Al2O3、TiB2复相组织;当加入Ni粉后Al、TiO2和B2O3的混合粉末,由于在机械球磨过程中,Ni优先与Al形成中间相NiAl,NiAl比Al更容易与TiO2及B2O3发生反应,按照化学方程式10NiAl+ 3TiO2+ 3B2O3=5Al2O3+ 3TiB2+10Ni发生固相反应,获得Al2O3、TiB2复相组织;使得机械合金化时间随着Ni粉加入量的增大而减小,当添加质量分数为5％、10％、15％、20％、25％和30％的Ni粉后,分别在机械合金化12 h、10 h、8h、8h、6h和4h后,得到Al2O3、TiB2复相组织.     

新技术新材料

抗热冲击的高强匣钵电子陶瓷常使用镁质匣钵装密进行烧结。但仅用MgO作原料制成的匣钵的最大的弱点是抗热冲击性和力学强度低,影响其使用寿命。为了改善这些性能,海外一家公司采用在MgO原料中添加适量的Al2O3进行改性的技术来生产匣钵。其生产工艺是将Mg(OH)2预烧成MgO粉末,与Al2O3粉末混合,然后用乙醇     

自蔓延高温还原合成法制备TiB2陶瓷粉末

采用自蔓延高温合成法（ＳＨＳ）以Ｂ２Ｏ３，ＴｉＯ２，Ｍｇ为原料，制备ＴｉＢ２陶瓷粉料。研究了Ｂ２Ｏ３－ＴｉＯ２－Ｍｇ（摩尔比为１：１：５）合成系统在加热过程中的物理化学变化规律和ＴｉＢ２粉末的显微结构特征。结果表明：加热过程中合成系统有预反应，它是由于少量Ｂ２Ｏ３原造成的；掺加稀释剂对合成材料的显微结构有较的影响并进而影响ＭｇＯ的化学清洗，微观分析表明，与元素合成的ＴｉＢ２相比，ＳＨＳ还原合成的Ｔ     

ZrB2质与TiB2质耐火材料

介绍了ZrB2 与TiB2 以及其他一些非氧化物高温材料的性质 ;ZrB2 与TiB2 在高温工业中的应用与预期发展 ;ZrB2 与TiB2 原料与制品的生产 ,包括自蔓延高温合成ZrB2 与TiB2 ;ZrB2 质与TiB2 质复合材料 ,如ZrB2 -SiC ,TiB2-SiC ,ZrB2 -BN ,TiB2 -BN ,ZrB2 -MoSi2 ,TiB2 -MoSi2 ,ZrB2-C ,TiB2 -C ,ZrB2 -B4C ,TiB2 -B4C等。     

TiB2及其复合材料的研究进展

本文评述了近十几年来ＴｉＢ２陶瓷及其复合材料的研究进展,从原料制备,烧结工艺,显微结构及复合材料的发展方向等方面进行了分析和讨论。指出了目前限制陶瓷及其复合材料快速发展的主要问题在于：原料价格昂贵,难以烧结致密化,同时材料的性能有待进一步的提高。最后,本文提出了解决上述问题的可行的办法。     

Elastic Properties of Titanium Monoboride Measured by Nanoindentation

In order to measure the elastic properties of titanium monoboride (TiB), which are not well known, a Ti/TiB composite with 95% volume fraction of TiB was fabricated by the powder metallurgy route. After compacting mixed Ti+TiB₂ powders by a hot unidirectional pressure (1200°C, 25 MPa, 60 min, <10⁻² Pa), annealing at 1200°C was performed for 48 h, after which the main phase in the material was TiB. The elastic properties of TiB were directly measured by using the nanoindentation technique. The polycrystalline modulus and hardness of the TiB were 450 and 27.5 GPa, respectively.     

电解铝用TiB2惰性可润湿性阴极材料的研究现状

TiB2能被铝液良好润湿,而且还耐熔融铝液和冰晶石熔体的侵蚀,熔点高,导电率高。本文简要介绍了传统电解铝阴极材料的发展现状以及新型TiB2惰性阴极材料的作用机理及优点,系统叙述了国内外关于TiB2涂层阴极、TiB2陶瓷阴极、TiB2基复合阴极的研究现状。     

自蔓延高温合成技术焊接制备(TiB_2 Fe)/Fe结构材料

SHS焊接陶瓷与金属是一种新的陶瓷 /金属连接工艺 ,本文采用SHS工艺制备了 (TiB2 Fe) /Fe结构材料 ;通过SEM测试及显微结构分析表明TiB2 Fe陶瓷金属层结构致密 ,Ti从TiB2 Fe侧向Fe基片侧进行扩散 ,以及TiB2 Fe层与Fe基片结合良好。接头断裂时 ,断裂位置发生在TiB2 Fe金属陶瓷层 ,而不是沿着TiB2 Fe层与Fe基片的界面断裂。     

二硼化钛在氟化钾溶液中的放电行为

研究了二硼化钛电极在20%(质量分数)KF溶液中的放电性能及其影响因素。试验发现,当放电速率为100 mA/g时,二硼化钛电极总的放电容量可达2000 mA.h/g。二硼化钛电极在20%(质量分数)KF溶液中的放电曲线上出现了4个放电平台,结合循环伏安曲线、ICP及XRD等分析手段对相应的电化学过程进行了分析,提出了二硼化钛发生电化学氧化反应的可能机理。     

二硼化钛基金属陶瓷研究进展

二硼化钛(TiB2)因其优良的综合性能引起了广泛的关注.但是由于难以获得完全致密的二硼化钛陶瓷,其广泛应用受到限制.金属基体增强是改善和提高二硼化钛性能的有效途径.本文从金属体系的选择以及制备方法与致密化技术的改进简述了二硼化钛基金属陶瓷的研究进展,并提出了在二硼化钛基金属陶瓷制备过程中需要注意的一些问题.     

Physical and Mechanical Properties of Nanostructured Titanium Boride (TiB) Ceramic

A comprehensive report on the physical and mechanical properties of titanium boride (TiB), including many recent results that were largely determined in our research, is provided. Fully dense TiB was synthesized by reaction sintering of Ti and TiB₂ powders. A bulk nanostructured TiB ceramic material having a microstructure composed of nanosized and interconnected TiB whiskers was created. The TiB produced by this method has properties comparable with that of certain commercial types of silicon nitride.     

非等温DSC法研究TiB_2/环氧树脂E-44体系固化动力学

采用非等温DSC法对硼化钛(TiB2)/环氧树脂E-44体系的固化反应动力学进行了研究。应用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa法计算得到了纯E-44和TiB2/E-44体系的固化反应动力学参数,并求得TiB2/E-44体系固化反应速率方程。结果表明,两种方法所得的动力学参数相近,验证了该体系符合n级反应模型原理。利用外推法得到了TiB2/E-44体系的固化起始温度T0(192.8℃)、峰顶温度Tp(251.3℃)及完成温度Ti(262.1℃)。按照上述优化固化工艺制备TiB2/E-44样品,用SEM观察样品微观形貌表明,样品中无裂纹和气泡孔,各相之间粘接很好,组织结构致密。