TiC-Ni-Mo和TiC-Al_2O_3硬质材料的燃烧合成与致密化

自蔓延高温合成(SHS),也称燃烧合成,对难熔化合物、陶瓷材料和复合材料等的制备具有工艺简单,节能省时等优点,是目前材料工程中极有应用前景并已得到各国广泛重视的新技术。 作者自行设计安装了SHS-自动延时-准等静压系统,使合成与致密化一次完成,提高了工艺质量。对SHS过程进行了热力学和动力学分析,并提出用能量释放速率E_t作为描述SHS过程的特征参量,计算了Ti-C-Ni、Ti-C-Ni-Mo、(TiO_2-Al-C)-(Ti-C-Ni)系的反应热、绝热燃烧温度、质量燃烧速率、能量释放速率及燃烧波速对压坯成分、密度等的依赖关系,计算结果与实验数据吻合良好。建立了SHS-致密化过程的温度-时间-状态图及SHS-致密化判据,确定了最佳致密化工艺参数。采用几种SHS方法制备了致密的TiC-Ni-Mo合金和TiC-Al_2O_3陶瓷,研究了制备方法、压坯成分和工艺参数等对产品的组织结构与力学性能的影响,以及组织与性能之间的关系,探讨了材料的致密化机制。