原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响

分别以Ti/Si/Cg /A1、Ti/Si/TiC和TiH2/Si/TiC混合粉末为原料,采用球磨和保护气氛无压烧结法制备Ti3SiC2陶瓷粉末,利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响.结果表明,添加铝对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优.     

反应烧结法制备Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料的研究

采用反应烧结法制备出Al_3Ti颗粒增强Al基复合材料,探讨了Al-Ti体系粉末的反应过程,研究了复合材料的微观组织形态及性能。结果表明,不同成分的Al-Ti体系粉末反应烧结产物均由Al_3Ti和Al两个相组成,当Al-Ti体系中Al∶Ti的摩尔比超过3∶1时,过量的Al熔化吸收大量热量,反应3Al+Ti→Al_3Ti被推向高温。随着烧结温度升高,Al_3Ti颗粒尺寸增大,复合材料致密度降低;随着Al_3Ti质量分数由80%降低至60%,Al_3Ti颗粒数量减少、尺寸减小,Al基体所占比例增大,复合材料致密度提高。当Al_3Ti质量分数为60%时,烧结反应产物形貌为较小的Al_3Ti颗粒弥散分布在Al基体上,此时复合材料致密度最高,达到96. 67%。不同成分Al_3Ti/Al复合材料的硬度和耐磨性均显著高于Al基体,随着Al_3Ti质量分数由60%增加到80%,复合材料硬度由107 HV增加到158 HV,当Al_3Ti质量分数为60%时,复合材料的耐磨性最好。     

原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响机制

分别以Ti/Si/Cg/Al、Ti/Si/TiC和TiH2/Si/TiC混合粉末为原料,通过球磨和保护气氛无压烧结法,制备Ti3SiC2陶瓷粉末。利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,并探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响机制。结果表明：添加Al元素对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优。     

稀释剂Al2O3对Al／TiO2自蔓延高温合成反应影响的研究

在研究稀释剂Ａｌ２Ｏ３对自蔓延高温合成反应４Ａｌ＋３ＴｉＯ２＝３Ｔｉ＋２Ａｌ２Ｏ３的绝热温度及以应模式的影响的基础上，研究了稀释剂Ａｌ２Ｏ３对该ＳＨＳ反应过程的影响以及对合成Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料组织结构的影响，结果表明，稀释剂Ａｌ２Ｏ３含量增加，ＳＨＳ反应所必需的预热温度提高，燃烧速率降低，且燃烧不稳定；制备的Ｔｉ／Ａｌ２Ｏ３金属陶瓷复合材料致密度下降，但产生裂纹的倾向减少。     

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。     

Ce含量对Ti/IrO_2-SiO_2-CeO_2电极电催化性能的影响

为降低析氧电位,改善电极表面形貌,制备电催化性能良好的Ti基IrSi电极,在煅烧温度为450℃条件下,采用热分解法制备了不同Ce含量的Ti/IrO_2+SiO_2+CeO_2氧化物电极,采用SEM对电极的表观形貌进行表征,采用循环伏安曲线、析氧极化曲线及交流阻抗图谱对电极的电催化性能进行表征。结果表明,添加适量Ce可使晶粒分散均匀,裂纹数目增多,电极表面变得平坦、致密、均匀,同时析氧电位降低,孔隙率增加,电催化活性大大提高。但过量Ce又会对电极电催化性能产生不利影响,Ce含量达到10%时,裂纹数量最多且分布均匀,涂层形貌良好,析氧电位达到最低,为1.23V,电催化性能达到最佳。     

Ti/Al合金在放电等离子场作用下的原位反应

为了得到延展性高和可加工性好的适用于煤矿机械的材料,利用放电等离子烧结（SPS）技术制备得到了Ti/Al合金,对所制备Ti/Al合金的微观组织形貌和力学特性开展了表征研究,并分析了其原位反应机理。结果表明,使用SPS工艺可以获得晶粒尺寸10μm的细晶Ti/Al金属间化合物,合金整体弯曲强度大、塑性高,可以作为煤矿机械材料使用。     

电沉积Ti—Al合金粉粒度和含铝量的研究

本文研究以废钛和铝为单金属分挂可溶阳极时，在ＮａＣｌ－ＫＣｌ－ＮａＦ－ＴｉＣｌｎ－ＡｌＣｌ３熔盐体系钛、铝共沉积过程中，含铝量与析出Ｔｉ－Ａｌ合金粉粒度的关系，探讨制取含铝量较高的中等粒度合金粉的可能性。此外，还研究了熔盐中加入ＮａＦ及钛、铝离子浓度、温度、电流密度对共电沉积Ｔｉ－Ａｌ合金粉（－０６３～＋００８ｍｍ）中含铝量的影响     

原料组成对Ti_3SiC_2粉体合成的影响

分别以Ti/Si/Cg/Al、Ti/Si/Ti C和Ti H2/Si/TiC混合粉末为原料,采用球磨和保护气氛无压烧结法制备Ti3SiC2陶瓷粉末,利用X射线衍射仪和附带能谱仪的场发射扫描电子显微镜对所制备Ti3SiC2粉末的物相、表面形貌、显微结构及元素分布进行对比分析,探讨原料组成对Ti3SiC2粉体合成的影响。结果表明,添加铝对Ti3SiC2粉体合成有显著促进作用,用Ti/Si/Cg/Al组分合成的Ti3SiC2粉体的组织结构最优。     

机械球磨Ti/Al复合粉反应烧结的膨胀与收缩

研究了机械球磨不同时间的Ti/Al复合粉,在冷压或热压制坯、低温烧结和高温烧结等不同阶段体积密度的变化.分析了不同球磨时间复合粉末经低温烧结和高温烧结后的体积和密度变化规律,结果表明复合粉末压坯首先经过620℃,4h的低温烧结后,坯料产生膨胀,且随着球磨时间的延长,膨胀率逐渐降低;而后再经过1200℃,2h的高温烧结后坯料与低温烧结后相比产生收缩,且随着球磨时间的延长,其收缩率逐渐增大.     

TiH2颗粒表面包覆SiO2膜的正交试验研究

以硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)和盐酸(HCl)为原料,以非均匀形核的形式在氢化钛(TiH2)表面均匀地包覆一层SiO2。研究了反应物浓度、pH值、温度及搅拌速度等因素对包覆的影响,并用正交试验得出了最佳工艺。释氢实验表明,经过包覆的发泡剂释氢时间可延迟60 s以上。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与力学性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对基体复合材料的组织结构与力学性能的影响.结果表明:钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl...     

Ti/Al复合粉末压坯低温烧结过程的内耗特征

为探究低温阶段Ti/Al之间的烧结机理,基于内耗测量技术系统研究了Ti/Al复合粉末压坯低温内耗行为。结果表明,Ti/Al粉末压坯的内耗性能具有明显的温度效应,升温测量过程中,270℃附近出现的不可逆内耗峰峰值随频率的增加而下降,随Al含量的增加而增加,该内耗峰是由应力释放引起的,是一个应力型内耗峰。降温过程中,230℃附近出现的内耗峰峰位随频率的增大向高温方向移动,具有一定的弛豫特征,该内耗峰源于Ti/Al复合粉末压坯升温过程由再结晶形成的Al晶界的滑移。     

Ti含量对CNT/Al复合材料组织与性能的影响

通过高能球磨、放电等离子烧结和热挤压的方法,制备了不同钛含量的(CNT-Ti)/Al复合材料,并探究了高能球磨对粉末形貌演变、烧结以及热挤压对体复合材料的组织结构与力学性能的影响。结果表明：钛的加入不仅能分散部分碳纳米管(carbon nanotubes, CNTs),还能与Al基体反应形成分布均匀的第二增强相TiAl3,且TiAl3的含量与加入钛的含量成正比。Ti含量越高,(CNT-Ti)/Al棒材显微硬度越高,塑性和韧性随之降低。含钛量为7 %的复合材料具有最高的拉伸强度（221 MPa）,这主要归因于在制备过程中生成的第二相TiAl3比例适中,能较好地发挥其弥散强化的增强效应。     

Ti3Al基合金的真空钎焊

研究用AgCuZn钎料真空钎焊Ti3Al基合金的过程,分析界面组织微观结构、接头室温强度与钎焊连接参数之间的关系。结果表明,利用AgCuZn钎料可实现Ti3Al基合金的连接,在界面处有明显的层状结构,由金属间化合物TiCu,Ti(Cu,Al)2和Ag基固溶体组成,反应层的厚度的成长模型为X2=2.13×10-5exp(-170/RT)t。     

TC4表面激光熔覆原位合成Ti_3SiC_2/Ni基涂层的组织与耐磨性能

为研究Ti_3SiC_2/Ni基涂层对钛合金表面组织及耐磨性能的影响,以Ti-Si-C混合粉末和Ni基复合粉末为原料,在Ti-6Al-4V钛合金(TC4)表面激光熔覆原位合成了不同Ni含量的Ti_3SiC_2/Ni基涂层,利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等表征分析了涂层显微组织和物相组成,并在室温环境条件下测试其摩擦磨损性能。结果表明,涂层中主要形成树枝状TiC、Ti_3SiC_2/α-Ti共晶组织和γ-Ni相及钛镍间金属化合物。1#(30%Ni+70%Ti-Si-C)、2#(50%Ni+50%Ti-Si-C)和3#涂层(70%Ni+30%Ti-Si-C)的平均显微硬度分别为801.6、942.3、851.4 HV0.1,约是基体(360HV0.1)的2.3～2.6倍;1#、2#和3#涂层的磨损量分别10.4、6.2和9.4mg,均小于基体的磨损量(11.8mg)。其中Ni含量为50%的2#涂层硬度最高且磨损量最少,表现出良好的耐磨性。     

新型Li4Ti5O12/双相TiO2纳米片的合成及性能

锂离子电池负极材料Li4Ti5O12由于具有独特的结构稳定性和突出的安全性而被广泛研究。然而,较差的高倍率性能严重限制了其在动力锂离子电池中的应用。为了进一步提升Li4Ti5O12负极材料的倍率性能,采用一种便捷的水热法成功制备了新型Li4Ti5O12/双相TiO2纳米片,为显著提高Li4Ti5O12基复合材料的电化学性能提供了一种简便而有效的方法。所合成的Li4Ti5O12/双相TiO2纳米片表现出优良的电化学性能：0.5 C时,具有174 mAh/g的超高可逆容量;当倍率高达30 C时,可逆容量超过140 mAh/g。新型Li4Ti5O12/双相TiO2纳米片的研究将为设计开发满足日益增长的高功率储能需求的新型无碳负极材料提供新思路。     

TiAl基合金高温动态损伤的研究

通过研究ＴｉＡｌ基合金全层片组织试样在高温形变过程中的显微组织结构变化，来探讨高温形变动态损伤过程。研究表明，动态再结晶形成的γ相晶粒与α２／γ晶团组成的晶隅存在，以及这种晶隅上的晶界面变形不协调发展而导致大量缺陷产生，是试样发生动态损伤的主要原因     

Ti—Al—Nb系金属间化合物基合金的抗氧化性能研究

本文研究了 Ti-Al-Nb 系中广泛成分范围里的金属间化合物基合金在900—1200℃等温静态氧化时的抗氧化性能.研究结果表明,合金的 Al 含量以及 Ti 和 Nb 的原子比影响合金的抗氧化性能.Al 提高合金的氧化抗力,而过高或过低的 Ti 和 Nb 的原子比都显著地降低合金的氧化抗力.用 X 射线衍射法测定了氧化膜的组成,指出具有完整的 Al_2O_3保护膜是这类合金具有优良的抗氧化性能的基本条件.提出了 Ti-Al-Nb 系中具有优良抗氧化性能合金的成分范围.在所得到的氧化图上清楚地显示了氧化水平、氧化膜的组成、氧化温度及合金成分之间的关系.研究了两个典型合金的氧化动力学曲线,并讨论了氧化机理.     

添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷的摩擦磨损行为

采用热压烧结法制备了添加MoS2质量分数为4%的Ti3SiC2复合陶瓷,对在干摩擦和油润滑条件下该复合陶瓷与GCr15钢的摩擦磨损行为进行了研究.结果表明:在载荷为38 N和转速为400 r/min下,干摩擦条件下的摩擦系数为0.176～0.283,油润滑条件下的摩擦系数为0.062～0.134,磨损率分别为2.657μmm3·N-1·m-1和0.1968 μmm3·N-1·m-1.添加MoS2的Ti3SiC2复合陶瓷良好的摩擦磨损特性归因于摩擦面形成了氧化薄膜,该薄膜由非晶态的Ti,Al,Si,Fe和Cr的混合氧化物组成,具有良好的润滑-减摩作用.