TiC—Al2O3—Fe金属陶瓷的蔓延高温合成研究

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法（ＳＨＳ／ＰＨＩＰ）制备出了致密度为９７．７％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－２０Ｆｅ３合金陶瓷（ＴＡＦ２０）,分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明：金属陶瓷由ＴｉＣ,Ａｌ２Ｏ３陶瓷颗粒和Ｆｅ粘结相组成;粘结相中Ｆｅ与Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑,与ＴｉＣ之间有一薄的扩散层;ＴＡＦ２０金属陶瓷的抗强度和抗压强度分别为８９０ＭＰａ和１８．４ＧＰａ。     

SHS/PHIP制备TiC-Fe金属陶瓷的微观组织研究

对SHS/PHIP技术制备出的TiC-Fe金属陶瓷的微观组织结构进行了分析和研究。结果表明,TiC与Fe之间有一扩散层,随着Fe含量的增加,扩散层厚度和颗粒尺寸减小,且反应趋于不完全,TF40金属陶瓷中发现以石墨为主的板条状组织。在Fe粘结相中发现少量析出相Fe₂Ti;TiC晶粒中存在大量位错。      

自蔓延高温合成TiC—Al2O3—Fe系金属陶瓷的致密化研究

采用ＳＨＳ／ＰＨＩＰ工艺制备了致密的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ系金属陶瓷，研究了延迟时间，高压特续时间，压力及Ｆｅ含量对合成ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ金属陶瓷实度的影响，结果表明，采用ＳＨＳ／ＰＨＩＰ技术制备了ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ系金属陶瓷时，合成产物中气体的排放，液相的存在及组成相之间的润湿性是制备密实材料的关键。     

SHS/PHIP法合成TiB2陶瓷的研究

采用自蔓延高温合成结合准热等静压（SHS／PHIP）工艺制备了TiB2陶瓷材料，并进行了X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、力学性能等实验研究。XRD结果表明反应生成了高纯度的TiB2，没有其他相生成，这与热力学计算结果相吻合，材料SEM分析发现，TiB2陶瓷颗粒形貌为近等轴状，尺寸细小且较均匀，在TiB2陶瓷颗粒间还存在“烧结颈”，由于SHS反应所产生的高温，造成了TiB2陶瓷颗粒表面的圆化。合成产物的致密度较低，气孔主要存在于TiB2陶瓷颗粒交界处，较低的致密性导致了材料具有较低的硬度、弯曲强度和断裂韧性等力学性能。     

SHS法制备金属陶瓷功能梯度材料的研究现状

金属陶瓷功能梯度材料是一种新型耐高温、耐腐蚀的复合材料,其应用前景十分广阔。对自蔓延高温合成法(SHS)制备金属陶瓷功能梯度材料的种类、特点、应用背景以及制备工艺进行了详细论述,总结并分析了影响SHS法制备金属陶瓷功能梯度材料的因素,归纳出了SHS法制备金属陶瓷功能梯度材料的技术难点,最后对现阶段SHS法制备金属陶瓷功能梯度材料所存在的问题以及发展前景做了简要的分析。     

TiC／Fe体系自蔓延高温合成过程中金属相Fe的作用

本文探讨了金属相Ｆｅ的含量变化对ＴｉＣ／Ｆｅ体系自蔓高温合成的影响，随着Ｆｅ含量的增高，燃烧温度降低，在Ｆｅ为３０～３５ｗｔ％时出现一个温度平台，对应着Ｆｅ的熔融，燃烧波速度Ｆｅ为１０ｗｔ％时出现极大值，反映ＳＨＳ过程中Ｆｅ液相的作用，Ｆｅ含量增高，体系的燃烧模式由稳态燃烧转变为振荡式和螺旋式燃烧，当Ｆｅ〉６０ｗｔ％时，体系燃烧反应则不能自持，合成产物中ＴｉＣ粒度随着Ｆｅ含量增高而变细，反映了燃烧     

TiC/Fe体系自蔓延高温合成过程中金属相Fe的作用

本文探讨了金属相Ｆｅ的含量变化对ＴｉＣ／Ｆｅ体系自蔓延高温合成的影响。随着Ｆｅ含量的增高，燃烧温度降低，在Ｆｅ为３０～３５ｗｔ％时出现一个温度平台，对应着Ｆｅ的熔融。燃烧波速度在Ｆｅ为１０ｗｔ％时出现极大值，反映ＳＨＳ过程中Ｆｅ液相的作用。Ｆｅ含量增高，体系的燃烧模式由稳态燃烧转变为振荡式和螺旋式燃烧，当Ｆｅ＞６０ｗｔ％时，体系燃烧反应则不能自持。合成产物中ＴｉＣ粒度随着Ｆｅ含量增高而变细，反映了燃烧温度和铁液相对ＴｉＣ粒子生长的联合作用。     

采用SHS/QP技术制备TiC-xNi金属陶瓷——I.燃烧合成过程研究

SHS/QP技术是一种新的材料制备方法。本文分析了组成、稀释剂等对TiC-xNi体系的SHS过程和结构的影响。TiC-20mol%Ni的SHS过程激活能为166kJ/mol,预示着其反应过程为溶解-析晶机理控制。采用CFQ法,分析了TiC-20mol%Ni在SHS过程中结构形成的机理      

燃烧合成TiC-Al2O3/Fe梯度材料及其抗热震行为

采用自蔓延高温合成结合准热等静压（SHS／PHIP）制备出了具有对称结构的TiC-Al2O3/Fe梯度材料,并对其抗热冲击及抗热疲劳行为进行了测试和分析,结果表明,SHS／PHIP制备的TiC-Al2O3/Fe梯度材料具有预期的梯度式组成,在热冲击和热疲劳实验过程中均无梯度层间横向贯穿裂缝,克服了传统陶瓷／金属直接接合界面的热应力剥落。     

重力分离SHS陶瓷涂层致密化的研究

用自蔓延铝热－重力分离法制备了氧化铝陶瓷内衬复合钢管,分析了陶瓷层中气孔形成的原因,研究了预热温度,化学成分,冷却方式对陶瓷涂层密度的影响。     

TiC-Al2O3-Fe金属陶瓷的自蔓延高温合成研究

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法（ＳＨＳ／ＰＨＩＰ）制备出了致密度为９７．７％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３－２０Ｆｅ金属陶瓷（ＴＡＦ２０）。分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明：金属陶瓷由ＴｉＣ,Ａｌ２Ｏ３陶瓷颗粒和Ｆｅ粘结相组成;粘结相中Ｆｅ与Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑,与ＴｉＣ之间有一薄的扩散层;ＴＡＦ２０金属陶瓷的抗弯强度和抗压强度分别为８９０ＭＰａ和１８．４ＧＰａ。     

致密TiC-Al2O3-Fe 金属陶瓷的自蔓延高温合成

通过自蔓延高温合成结合准热等静压法(SHS/PH IP) 制备出了致密的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。研究了延迟时间、高压持续时间、压力等工艺参数对金属陶瓷密实度的影响, 分析了金属陶瓷的相组成、微观组织及性能。结果表明, 燃烧合成过程中气体的排放和液相的存在是合成密实材料的关键, 通过优化工艺合成了密实度为97. 7% 的TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷。金属陶瓷由TiC、Al₂O₃ 和Fe 粘结相组成。粘结相Fe 与Al₂O₃ 之间界面光滑,Fe 与T iC 之间有一较薄扩散层。TiC₂Al₂O₃-20Fe 金属陶瓷的抗弯强度和抗压强度分别为890M Pa 和18. 4 GPa。      

SHS/PHIP制备TiC-Al2O3/Fe复合材料的性能

对 SHS/ PHIP技术制备出的 Ti C- Al2 O3/ Fe复合材料的性能进行了测试和分析。结果表明 ,Ti C- Al2 O3/Fe复合材料具有良好的综合力学性能。材料具有很高的比刚度。金属 Fe相的加入 ,较大地提高了材料的抗弯强度和断裂韧性。 Ti C- Al2 O3复相陶瓷为典型的脆性断裂 ;随着 Fe含量的增加 ,材料具有明显韧性断裂的特征     

致密TiC-Al2O3复合陶瓷材料的自蔓延高温合成

本文通过自蔓延高温合成结合准热等静压法制备出了致密度为９７．２％的ＴｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷,分析了合成产物的结构,组织和性能。结果表明,复合陶瓷由近乎球形的ＴｉＣ颗粒和不规则的Ａｌ２Ｏ３相组成,ＴｉＣ和Ａｌ２Ｏ３之间的界面光滑。     

大尺寸硬质合金部件的燃烧合成研究

采用自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压技术（SHS／PHIP）,成功地得到了致密性良好,直径为240mm的大尺寸TiC-Ni系硬质合金部件,燃烧合成产物由TiC和Ni两相组成,Ni粘结相基本上呈网状连续分布于球形的TiC颗粒周围,随着Ｎi含量的增加,ＴiC颗粒尺寸减小,燃烧合成产物具有良好的力学性能。     

碳化铬金属陶瓷SHS熔覆层的磨料磨损机理研究

研究了用自蔓延高温合成技术获得的碳化铬金属陶瓷熔覆层在两体干摩擦状态下的磨料磨损性能。结果表明，该熔覆层具有致密的网状碳化物结构，在硬性磨料的切削作用下，磨屑自碳化物网间的软基体组织开始形成，而以撕裂方式终止于碳化物网壁处，因而其磨损机制为显微切削＋微观撕裂。据此，本文提出将撕裂形成功作为磨料磨损能量的第４分量的建议，对试验结果作出了合理的解释。     

铜含量对燃烧合成TiB2-Cu基金属陶瓷组织和性能的影响

利用自蔓延高温燃烧合成结合准热等静压技术制备了不同Cu含量的TiB2-Cu基金属陶瓷.为了得到金属粘结剂的最佳含量,研究了Cu含量对TiB2-Cu基金属陶瓷热力学、微观组织和性能的影响.在Ti-B-Cu体系的燃烧合成过程中,可能存在TiB2、TiB和TiCu三个相.热力学计算结果表明TiB2是最稳定的相.随着Cu含量的增加,TiB2-Cu基金属陶瓷的绝热温度(Tad)和燃烧温度(Tc)逐渐降低.燃烧温度会影响产物中陶瓷相的形貌,TiB2颗粒的尺寸随金属含量的增加而减小.TiB,-Cu基金属陶瓷的硬度(HRA)和弯曲强度随着Cu含量的增多均呈现先增加后降低的趋势,最大值分别对应20wt.%和40wt.%的Cu含量.随Cu含量的增加,TiB2-Cu基金属陶瓷的孔隙率由于金属Cu良好的流动性而呈下降趋势,断裂韧性则呈逐渐上升的趋势.材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制和裂纹偏转机制.TiB2-Cu基金属陶瓷的最佳金属粘结剂含量位于40wt.%～50wt.%.     

SHS/QC法制备TiC/Al2O3复合陶瓷的显微组织研究

通过自蔓延高温合成结合快速加压法（ＳＨＳ／ＱＣ）制备了ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷。研究了在不同预热温度、不同稀释剂加入条件下制备的ＴｉＣ／Ａｌ２Ｏ３复合陶瓷的 相、组织特征。结果表明,随着预热温度的升高,燃烧由不稳定的螺旋燃烧向稳定的平面燃烧过渡,材料易于压实成型且反应充分,但生成的材料组织粗大。反之,生成的ＴｉＣ、Ａｌ２Ｏ３颗粒细小,但加压成型时易出现裂纹。试验测定了该体系的燃烧特性参数,并对反