自蔓延高温合成层状Ti3SiC2陶瓷的显微组织演变

本文采用燃烧波前沿淬熄法研究了层状Ti3SiC2陶瓷在自蔓延高温合成(SHS)过程中的显微组织转变过程。用扫描电子显微镜观察了SHS反应中其显微组织的转变过程,用能谱仪分析了各微区的成分变化,测量了燃烧温度TC,并通过XRD分析了燃烧产物的相组成。研究结果表明,层状Ti3SiC2陶瓷自蔓延高温合成(SHS)的反应机理为溶解—析出机制,Ti粉与Si粉的固态扩散导致低熔点Ti-Si溶液形成,Ti、Si、C粉粒逐渐向Ti-Si溶液中溶解,当溶液中的Ti、Si、C浓度饱和时,从中析出TiC、SiC颗粒。最后TiC和SiC与剩余的熔融Ti通过固—液反应转化生成最终产物Ti3SiC2。     

Ti3AlC2材料的制备及其高温抗氧化性能研究

以TiC粉、Ti粉和Al为原料,按TiC:Ti:Al=2:1:1(原子比)混合,采用真空热压烧结法制备Ti3AlC2材料.XRD和SEM分析表明,合成产物中几乎全为Ti3AlC2相,TiC含量极少,层片状的Ti3AlC2发育良好,晶粒细小,分布均匀.该材料在900 ℃宅气中断续氧化30 h后的氧化动力学遵循抛物线规律,氧化层主要成分为TiO2和Al2O3,与基体粘结紧密,起到良好的保护作用.     

TiB2的自蔓延高温合成过程研究

研究了原料组成、稀释剂含量和颗粒尺寸、性质等对ＴｉＢ２的自蔓延高温合成过程的影响。随着原料颗粒尺寸的增大，燃烧温度和燃烧波速度都减小；随着稀释剂含量的增加，燃烧温度、燃烧波速度和合成样品孔隙率都呈递减趋势，最终出现不稳定燃烧波，在垂直蔓延波方向形成穿透样品的片状裂纹，以燃烧温度３０５０Ｋ为分界点，在高燃烧温度区和低燃烧温度区里，过程激活能分别为１４０ｋｊ／ｍｏｌ和３５５ＫＪ／ｍｏｎ，预示着不同的反     

自蔓延高温合成TaC粉末

以废钽粉为原料,通过自蔓延高温合成技术制备ＴａＣ粉末,阐明了稀释剂加入量、压制压力等因素对燃烧波蔓延速率的影响,得到了合格的ＴａＣ粉末。     

自蔓延高温合成TaC粉末

以废钽粉为原料,通过自蔓延高温合成技术制备ＴａＣ粉末,阐明了稀释剂加入量,压制压力等因素地燃烧波等蔓延速率的影响,得到了合格的ＴｅＣ粉末。     

热压烧结工艺制备Ti2AlC/Ti3AlC2陶瓷材料

以Ti，Al，C为原料，采用热压工艺制备出相组成为Ti2AlC/Ti3AlC2块体材料，合成材料的X—射线衍射和扫描电镜(SEM)分析的结果表明：当烧结温度为1400℃时，材料中的主晶相为Ti2AlC,大小为10μm的板状多晶体；而在1500℃的温度下烧结所得材料的主晶相为Ti3AlC2，其板状多晶体的晶粒尺寸平均约为20μm。     

三元Ti3AlC2陶瓷的原位合成与表征

本文利用TiC-Ti-Al体系的原位反应结合热压技术制备Ti<,3>AlC<,2>陶瓷.采用XRD和SEM分析产物的相组成和显微结构,并测量其密度和抗压强度.结果表明:经1450℃/2 h烧结后,产物主要由片状Ti<,3>AlC<,2>相和少量的TiC颗粒组成,密度约4.21 g/cm<'3>抗压强度达270.358 MPa.     

新型层状陶瓷Ti2AlC的合成和性能研究

国内外许多材料科学工作对层状陶瓷Ti2AlC的合成进行了大量的研究。他们分别采用了自蔓延（SHS），热压（HP），热等静压（HIP）等法，合成了该化合物，用HIP法能制备出高纯，致密的Ti2AlC陶瓷，最后，作以Ti/Al/C元素粉为原料，采用原位热压的方法，成功地合成了多晶Ti2AlC块状材料。     

原位热压2TiC/Ti/Al合成Ti3AlC2陶瓷

以2TiC/Ti/Al为组分采用原位热压技术制备Ti3AlC2陶瓷。采用XRD和SEM分析不同工艺时合成产物的物相组成和显微结构。结果表明：恰当的加压工艺和升温速率控制,能够合成高纯Ti3AlC2陶瓷。用TiC粉替代C和部分Ti粉有利于Ti3AlC2的原位合成。     

自蔓延高温合成Ni-Zn铁氧体反应机制的研究

采用“气窒法”实现燃烧波的“淬熄”，获得了自蔓延高温合成Ni-Zn铁氧体中不同阶段的燃烧产物，对燃烧产物进行XRD分析，并结合热力学和TG－DTA分析，探讨了自蔓延高温合成Ni-Zn铁氧体的反应机制，研究结果表明，Fe粉在高压氧气下被氧化生成Fe2O3并放出大量的热，使自蔓延反应进行，同时Fe2O3与ZnO,NiO接触，以溶解析出和扩散机制形成Ni-Zn铁氧体。     

自蔓延高温合成/快速加压法制备二硼化钛陶瓷的致密化机理

用自蔓延高温合成/快速加压(self-propagating high temperacre synthesis/quick pressing,SHS/QP)法制备了 TiB2陶瓷.用扫描电镜及透射电镜观察陶瓷产品的微观形貌.对TiB2陶瓷致密化的动力学过程及结构形成过程进行了分析,并提出SHS/QP陶瓷烧结的致密化机理.结果表明:在SHS/QP过程中TiB2陶瓷的致密化是晶粒的重排及高温塑性变形共同作用的结果.     

自蔓延高温技术制备ZrC粉体(英文)

采用自蔓延高温合成(self-propagating high-temperature synthesis,SHS)技术,以 Zr+C 为反应体系合成了 ZrC 粉末。研究了实验参数对 SHS过程中点火电流、燃烧温度的影响。采用了 3 种碳源,研究了其对最终产物形貌及化学组成的影响。通过添加不同含量的 NaCl 作为 SHS 稀释剂,控制产物粒径及形貌。结果表明:炭黑是高温自蔓延法制备 ZrC 粉体的最佳碳源。由该体系制备的 ZrC 粉末粒径在 0.5～1 μm之间,氧含量为 0.38%。随稀释剂 NaCl 含量增加,体系燃烧温度降低,产物粒径减小。当 NaCl 含量为 30% (质量分数)时,体系燃烧温度下降至 1 810 K,产物 ZrC 粉末的粒径减小至 50 nm。     

放电等离子烧结工艺合成Ti3SiC2的研究

以元素单质粉为原料，当原料配比为n(Ti):n(Si):n(Al):n(C)=3:(1.2-x):x:2，其中：x=0.05-0.2时，在1200－1250℃温度下经放电等离子烧结成功制备了高纯、致密Ti3SiC2固溶体材料。原料中掺加适量Al能改善Ti3SiC2的合成反应并提高制备材料的纯度。当x=0.2时，所合成的固溶体形貌为板状结晶，分子式近似为Ti3Si0.8Al0.2C2，晶格参数a=0.3069nm,c=1.767nm。在1250℃温度下烧结，得到平均厚度达5μm，发育完善均匀的致密多晶体材料。材料Vickers硬度为3.5-5.5GPa，具有与石墨相似的加工性能。     

氮气压对自蔓延高温合成Si3N4的影响

主要研究了氮气压力对自蔓延高温合成Ｓｉ３Ｎ４的影响,并通过放气法详细地研究了β－Ｓｉ３Ｎ４的生长机理,结果表明：随着氮气压的增加和燃烧温度的提高,促进了Ｓｉ的蒸发,从而致使产物中Ｓｉ３Ｎ４的α／β相的比例增加,通过放气法实验,观察到了棒状Ｓｉ３Ｎ４以气－液－固（ＶＬＳ）机制生长的中间形态,Ｘ射线能谱分析表明β－Ｓｉ３Ｎ４以气－液－固（ＶＬＳ）机制生长所需的液相依赖于反应物中的含氧杂质,而不是金属杂     

放电等离子烧结制备Ti2AlC材料的研究

Ti2AlC是一种具有优异综合性能的三元层状化合物。以元素粉Ti粉、Al粉、活性炭为原料，采用放电等离子烧结(spark plasma sintering，SPS)工艺制备出接近理论密度的单相Ti2AlC块状材料。XRD和SEM分析结果表明：当Al含量为1．1mol和1．2mol，烧结温度在1100℃时，材料由单相Ti2AlC组成，Ti2AlC晶体发育完好，晶粒细小。研究表明：采用SPS工艺能够以比热压及热等静压低200～500℃的温度合成高纯Ti2AlC致密材料。     

放电等离子制备Ti3AlC2/TiB2复合材料及性能

采用放电等离子烧结(spark plasma sintering,SPS)工艺制备了Ti3AlC2/TiB2复合材料,并研究了复合材料的性能.研究表明:在1 250℃,30MPa烧结8min,可以获得相对密度达98%以上的致密Ti3AlC2/TiB2块体材料;在Ti3AlC2中添加TiB2能大幅度提高材料性能,当TiB2含量为30%(体积分数,下同)时,Ti3AlC2/30%TiB2复合材料的Vickers硬度达到10.39GPa,电导率为3.7×106 S/m;当TiB2含量为10%时,抗弯强度为696MPa,断裂韧性为6.6MPa·m1/2.用电子显微镜对复合材料的显微结构分析表明:Ti3AlC2/TiB2复合材料的晶粒为层状结构.     

添加剂对自蔓延高温合成AlN的影响

着重研究了添加剂对自蔓延高温合成ＡｌＮ中的含氧量增加的影响,讨论了ＡｌＮ中的氧量增加的影响,讨论了ＡｌＮ形态与含氧量之间的关系。疏松剂ＮＨ４Ｃｌ虽可使得产物疏松,易于破碎,但它增加了体系中水蒸汽量,促进ＡｌＮ中含量的增加。     

自蔓延高温合成新型碳化钛磨料

采用自蔓延高温合成技术制备碳化钛磨料。考察了合成过程中钛粉粒度、Ｃ 与Ｔｉ 摩尔比率、稀释剂添加量、初始样品密度对燃烧温度、燃烧速率及产物化学组成的影响,测试和比较了碳化钛和其他磨料的研磨性能,并通过ＳＥＭ 分析了碳化钛、金刚石颗粒及相应被磨工件的表面形貌。结果表明：碳化钛的研磨能力可与人造金刚石相媲美,大大超过氧化铝、碳化硼和碳化硅。而碳化钛的高研磨能力是由颗粒的强切削力所致,人造金刚石则由颗粒的高硬度所致。     

预热自蔓延合成SiC粉末机理的研究

对预热ＳＨＳ法合成ＳｉＣ粉末所需的最低预热温度及产物粒度与反应物原始粒度的关系等进行了研究．发现合成的ＳｉＣ粉末的粒度与Ｓｉ粉粒度无关,在此基础上对ＳｉＣ的形成机制进行了探讨．在通氮气情况下,预热ＳＨＳ－ＳｉＣ反应中有一个β－Ｓｉ３Ｎ４的生成过程,但生成的β－Ｓｉ３Ｎ４在反应的高温下又很快分解