Ti-,3-AlC-,2-陶瓷材料的燃燒合成.pdf

1、新型三元層狀陶瓷材料Ti3AlC2以其優(yōu)異性能成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外眾多材料學(xué)者研究的熱點(diǎn)。它既具有金屬的性能，有很好的導(dǎo)熱性能和導(dǎo)電性能，有較低的Vickers硬度，像金屬一樣可進(jìn)行機(jī)械加工，同時(shí)又具有陶瓷的性能，高熔點(diǎn)，高熱穩(wěn)定性和良好的抗氧化性能。這些優(yōu)異性能使其具有廣闊的應(yīng)用前景。迄今為止，人們采用各種方法如化學(xué)氣相沉積法(CVD)、自蔓延高溫反應(yīng)合成(SHS)、熱壓(HP)、熱等靜壓(HIP)來(lái)制備Ti3AlC2。而采用自蔓延高溫合

2、成方法往往難以得到單相，產(chǎn)物中經(jīng)常伴隨著大量的雜質(zhì)相TiC和Ti-Al金屬間化合物。為此我們對(duì)燃燒合成方法制備單相Ti3AlC2材料進(jìn)行了研究。 本研究采用兩個(gè)系列配比，Ti：C=3：2和Ti：C=2：1摩爾比，以Ti粉、Al粉和C粉單質(zhì)為原料，采用自蔓延高溫反應(yīng)合成(SHS)工藝。通過(guò)調(diào)整原料的起始配比和工藝參數(shù)，尋找合成Ti3AlC2陶瓷材料的最佳制備方法。重點(diǎn)研究了不同工藝參數(shù)下和不同配比對(duì)合成Ti3AlC2材料的影響。應(yīng)

3、用X．射線(xiàn)衍射、掃描電鏡結(jié)合能譜儀研究不同起始組成粉料在不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)下所得產(chǎn)物的相組成及顯微結(jié)構(gòu)特征。 研究結(jié)果表明，當(dāng)以元素單質(zhì)粉為原料時(shí)，按Ti：Al：C=2：2：1摩爾比進(jìn)行配比，球料比為15：1，球磨轉(zhuǎn)速120轉(zhuǎn)／分鐘，混料時(shí)間為4-5小時(shí)，在氬氣保護(hù)的條件下進(jìn)行球磨混料，在1 50MPa的壓力壓制成坯的實(shí)驗(yàn)參數(shù)下，Ti3AlC2的晶體發(fā)育良好，并且純度很高。而當(dāng)原料配比Ti：Al：C=3：x：2摩爾比例體系時(shí)，無(wú)論怎么