Ti3AlC2陶瓷粉體的熱處理及塊體的耐腐蝕性能研究.pdf

1、三元層狀陶瓷材料Ti3AlC2因其具有一系列的優(yōu)異性能，進(jìn)而這些年來(lái)倍受青睞。本論文主要通過(guò)熱處理工藝改善樣品的形貌，提高樣品純度，并研究熱處理工藝對(duì)Ti3AlC2陶瓷粉體純度和形貌的影響，以及關(guān)于塊體材料的耐腐蝕性能，并且分析腐蝕機(jī)理。
　　當(dāng)Ti3AlC2陶瓷粉體的熱處理溫度從650℃上升到1150℃，粉體純度和形貌都隨熱處理溫度的提高而得到明顯改善。當(dāng)熱處理溫度達(dá)到1050℃時(shí)，產(chǎn)物中Ti3AlC2含量百分比達(dá)到最大值，微觀

2、結(jié)構(gòu)顯示為片層狀，并且排列緊密有序。這主要是因?yàn)殡S著熱處理溫度的提高，產(chǎn)物中未充分反應(yīng)的TiC，Al3Ti，Ti2AlC等會(huì)繼續(xù)反應(yīng)生成Ti3AlC2陶瓷。如果繼續(xù)升溫，熱處理溫度達(dá)到1150℃時(shí)，Ti3AlC2又會(huì)分解產(chǎn)生TiCx，并且形貌也會(huì)有燒結(jié)傾向。
　　Ti3AlC2陶瓷塊體的腐蝕性測(cè)試包括在NaOH溶液，HF溶液和王水中的靜態(tài)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩部分，靜態(tài)腐蝕結(jié)果顯示Ti3AlC2塊體在王水中失重最大，腐蝕率最高，而在4

3、0％NaOH溶液中腐蝕率最小。材料在HF中的腐蝕情況介于兩者之間，失重量均呈線性增長(zhǎng)，表現(xiàn)為積極溶解的過(guò)程，使反應(yīng)后的產(chǎn)物具有二維類似石墨烯的結(jié)構(gòu)。而Ti3AlC2塊體材料的電化學(xué)腐蝕顯示，樣品在NaOH溶液中腐蝕電流最小，電極電勢(shì)最大，主要是由于在NaOH溶液中可以生成穩(wěn)定的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部基體不再被繼續(xù)腐蝕，所以Ti3AlC2在NaOH溶液中腐蝕失重最少，腐蝕率最低。而Ti3AlC2在HF溶液中腐蝕電流隨電極電勢(shì)而增大，表現(xiàn)為積極溶