熔鑄法原位自生Al-,2-O-,3--TiC-,p--Al基復(fù)合材料的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、借助差示掃描量熱儀(DSC)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDAX)、X射線衍射儀(XRD)等測(cè)試技術(shù)，對(duì)Al-TiO<,2>-C體系的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了詳盡的分析，建立了熔鑄法(MC)制備原位自生Al<,2>O<,3>-TiC<,p>/Al基復(fù)合材料的動(dòng)力學(xué)模型，并制定了MC合成原位自生Al<,2>O<,3>-TiC<,p>/Al基復(fù)合材料的合理工藝，同時(shí)以稀土CeO<,2>作為添加劑，研究稀土CeO<,2>對(duì)復(fù)合材料中增

2、強(qiáng)相顆粒的形貌、生成量、復(fù)合材料的微觀組織結(jié)構(gòu)等的影響。 由熱力學(xué)分析可知，通過控制反應(yīng)溫度等工藝參數(shù)完全可以獲得原位自生Al<,2>O<,3>-TiC<,p>/Al基復(fù)合材料，避免副產(chǎn)物Al<,3>Ti和Al<,4>C<,3>的產(chǎn)生。利用Al-TiO<,2>-C體系熔鑄法制備原位自生Al<,2>O<,3>-TiC<,p>/Al基復(fù)合材料，反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可以分為：熔化、擴(kuò)散、反應(yīng)和冷卻。該體系的主體反應(yīng)主要可以包括Al與TiO

3、<,2>之間發(fā)生的伴隨著強(qiáng)烈放熱的置換反應(yīng)生成Al<,2>O<,3>粒子，以及石墨粒子與其周圍的富鈦層反應(yīng)生成TiC粒子這樣兩部分反應(yīng)?；诶碚撚?jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，建立了Al-TiO<,2>-C體系MC合成工藝制備原位自生Al<,2>O<,3>-TiC<,p>/Al基復(fù)合材料的動(dòng)力學(xué)模型。動(dòng)力學(xué)分析可知，石墨顆粒和TiO<,2>顆粒愈細(xì)，混粉質(zhì)量愈好，增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)愈高，反應(yīng)速率愈大，反應(yīng)完成所需時(shí)間愈短。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Al-T