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《反應(yīng)燒結(jié)制備多孔tib2tic復(fù)相陶瓷的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、基于復(fù)相TiB2-TiC陶瓷材料具有高熔點.高硬度、高導(dǎo)熱.低膨脹系數(shù)、高耐磨性與良好導(dǎo)電性等特點，因此這類材料在高溫過濾方面具有很好的應(yīng)用前景，從而開展這類材料的研究，特別是采用原位合成技術(shù)來制備該材料具有一定創(chuàng)新性的。本文在真空燒結(jié)條件下，釆用反應(yīng)燒結(jié)原位合成技術(shù)，以Ti、B4C和炭黑為原料，制備多孔TiB2-TiC復(fù)相陶瓷材料。研究了原料顆粒尺寸、原料配比、燒結(jié)溫度對多孔TiB2-TiC復(fù)相陶瓷的燒結(jié)性能.孔隙結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響。1.3Ti-B4C系統(tǒng)的燒結(jié)樣品在燒結(jié)溫度低于1300°C存在TiB和H3B4中間過渡相，當(dāng)燒結(jié)溫度高于1300°
2、C,反應(yīng)燒結(jié)制備的材料產(chǎn)物較為純凈，中間過渡相消失，燒結(jié)樣品中只含有TiB?和TiC兩相。2.反應(yīng)燒結(jié)原位合成的多孔TiB2-TiC復(fù)相陶瓷材料存在連通孔隙，且孔隙分布較為均勻，孔徑分布范圍較窄。燒結(jié)樣品的斷口表面部分比較平整，表現(xiàn)為穿晶斷裂；另一部分表面高低不平，表現(xiàn)為沿晶斷裂?？偟膩碚f，多孔TiB2-TiC復(fù)相陶瓷材料的斷裂方式既存在沿晶斷裂，又具有穿晶斷裂的混合斷裂模式。3.原料顆粒大小對燒結(jié)樣品的密度、孔徑大小和力學(xué)性能有重要影響。對于同一系統(tǒng)來說，燒結(jié)溫度高的燒結(jié)樣品具有高的密度、三點抗彎強(qiáng)度和低的孔徑。在同一燒結(jié)溫度F,3Ti-B4C系統(tǒng)
3、的燒結(jié)樣品，其密度和三點彎曲強(qiáng)度均高于4Ti-B4OC系統(tǒng)，相對透氣系數(shù)和最大孔徑值則是低于4Ti-B4C-C系統(tǒng)的。結(jié)果表明，B&粉末顆粒的大小直接影響到所制備出材料的性能。4.利用Ti-B-C三元系在1700°C下的平衡相圖和Ti-B-C三元系中已知的熱力學(xué)數(shù)據(jù)，對該體系中未知的化合物的熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了估算。同時根據(jù)熱力學(xué)穩(wěn)定相平衡的條件，對Ti-B-C三元系處于穩(wěn)定狀態(tài)時各組元的化學(xué)勢進(jìn)行計算。據(jù)此，分析Ti和B4C反應(yīng)形成多孔TiB2?TiC復(fù)相陶瓷的反應(yīng)擴(kuò)散路徑為：Ti/TiC/TiBrn3B/nB2/B4C0關(guān)鍵詞：反應(yīng)燒結(jié)，原位合成，多
4、孔復(fù)相陶瓷，TiB2-TiCABSTRACTBorideceramicshavesomespecialproperties,suchashighmeltingpoints,highhardness,highheatconductivity,low-expansioncoefficient,excellentcorrosionresistanceandhighelectricalconductivity.Andtheboridematerialshavegreatpotentialtobeusedashightemperaturefiltermater
5、ials.Itisinnovativetoinvestigatetheboridematerials,especially,formationboridematerialsbyin-situsynthesistechnicalInthispaper,porousTB2-TiCcompositesarefabricatedwithB4Candcarbonblackpowderbyinsitusynthesisundervacuumsintering.Effectofpowdersize,molratioofB4Candcarbonblack,sinte
6、ringtemperatureanddwelltimeonthesinteringproperties,pore-sizedistributionandmechanicalpropertiesareinvestigated.Phase,poremorphologyofporousTiB2-HCcompositesareinvestigatedbyX?raydiffraction(XRD),andscanningelectronmicroscopy(SEM).Theresultsontheirpropertiesofdensities,three-po
7、intbendstrengthandgaspermeabilityshowthatporousTiB2-TiCcompositeshavegoodperformancesbyin-situsynthesisundervacuumsintering.Theresultsareasfollows:1.3Ti-B4CsystemshaveintermediatephasesTiBandTi3B4whentemperaturebelow1300°C,withthesinteringtemperaturerise,theintermediatephasesdi
8、sappeared,onlyhaveTiB2andTiCphases.1.TheTiB2-TiCcompos
