Ti3AlC2的制備及其燒結機理研究.pdf

1、Ti3AlC2作為一種新型的MAX相陶瓷材料，它綜合了陶瓷和金屬的性能:具有良好的燒結性、可加工性和自潤滑性等特點，在低摩擦系數材料、高溫結構材料和電接觸材料等領域具有廣泛的應用前景。
　　本文主要研究了Ti3AlC2粉末的制備工藝及其燒結機理。
　　以Ti，Al和TiC為原材料，摻入適量的Si、Sn添加劑，通過高溫無壓煅燒制備Ti3AlC2粉末。并且系統(tǒng)的討論了球磨工藝、煅燒溫度、保溫時間、原料配比和元素添加劑對合成Ti3

2、AlC2純度的影響。利用熱壓法研究了Ti3AlC2粉末不同溫度下的燒結機理，以及不同溫度對材料的相對密度、導電率、維氏硬度和抗彎強度等的影響。利用場發(fā)射掃面電鏡，X射線衍射儀等研究了材料的微觀結構和性能的變化機理，采用透射電子顯微鏡高倍圖并結合電子衍射花樣，探討了Ti3AlC2的晶體結構。
　　結果表明:Ti/Al/TiC摩爾比為1∶1.2∶2，煅燒溫度為1300℃，保溫時間為30min時，合成的Ti3AlC2粉末純度最高;添加少

3、量的Si粉和Sn粉可以降低煅燒溫度，促進中間產物向Ti3AlC2轉化;在1300℃下合成的Ti3AlC2粉末材料具有典型的層板結構，且隨著燒結溫度的升高，晶粒尺寸變大，層板厚度也逐漸增加。
　　用熱壓法制備了1100-1400℃燒結溫度下的Ti3AlC2塊體試樣，結果表明在1300℃熱壓制備的Ti3AlC2塊體具有較好的綜合性能，其相對含量和相對密度分別可達96.4％和99.9％，其維氏硬度和三點抗彎強度分別為5.7GPa和630