沉淀剂浓度对喷雾共沉淀法合成Tb_(2)O_(3)纳米粉体的影响

采用喷雾共沉淀法结合还原气氛处理制备了Tb_(2)O_(3)超细纳米粉体,探究了碳酸氢铵沉淀剂浓度对前驱体物相、粉体微观形貌和烧结性能的影响。研究表明,沉淀剂浓度会显著影响纳米粉体的微观形态、均匀性和烧结活性。沉淀剂浓度过低会导致沉淀物晶粒过度生长,造成粉体粒径增大和不均匀性;沉淀剂浓度过高会造成不良的软团聚。最佳沉淀剂浓度为1.5 mol/L,该条件下可获得平均粒径约为52.45 nm的超细Tb_(2)O_(3)均匀粉体,粒径分布范围为30~80 nm。粉体经1400℃的保护气氛烧结和热等静压处理后制得的Tb_(2)O_(3)透明陶瓷在1064 nm波长下Tb_(2)O_(3)透明陶瓷线性透过率为76.11%。

热压烧结Ti_3AlC_2材料的制备、结构与性能研究

采用热压工艺研究了不同工艺制度和原料中不同的Si含量对Ti3AlC2合成的影响。研究表明:在1300℃~1500℃,30MPa压力和Ar气氛中热压摩尔比为n(TiC)?n(Ti)?n(Al)?n(Si)=2?1?1?0.2的混合粉末,可以得到纯度达98%(质量分数)以上的致密块体Ti3AlC2材料;添加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体,当添加Si的摩尔比为0.2时,固溶体的化学式为Ti2.76Al0.78Si0.22C2。烧结试样的晶体为层片状结构,1300℃和1400℃时,烧结试样的晶粒尺寸分别为10μm^15μm和20μm^30μm。材料的维氏硬度为3.3GPa^5.0GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785MPa,抗弯强度为375MPa,断裂韧性为7.0MPa·m1/2;25℃时,电导率为3.1×106S·m-1,热容为125.4J/mol·K,热导率为27.5W/m·K;热膨胀系数为8.8×10-6K-1。

热压TiC/Ti/Si/Al合成Ti_3SiC_2材料的研究

研究了向原料粉中掺加Al粉对合成高纯致密Ti3SiC2材料的影响.实验表明以2TiC/1Ti/1Si/0.2A1为起始原料组成,采用热压工艺在1 200℃～1 400℃的温度范围内,可以制备得到密度达到理论密度98%以上的高纯致密Ti3SiC2块体材料.由XRD数据计算得到的晶格参数与文献中的值接近.通过SEM和EPMA分析得知Ti3SiC2晶粒呈板状结晶形貌,且发育良好,晶粒在平面内的尺寸分别为3μm～8 μm和4 μm～10 μm.

Ti_3AlC_2的制备与微观结构

热压烧结不同原料制备Ti3AlC2,结果表明:热压烧结Ti,Al,C原始粉很难得到高纯致密的Ti3AlC2。当以TiC代替C和部分Ti,并掺加摩尔比为0.1～0.2的Si时,可以得到致密的单相材料。掺加的Si均匀分布在基体中,形成固溶体Ti2.76Al0.78Si0.22C2。烧结试样的晶体为层片状结构,1300℃和1400℃烧结试样的晶粒尺寸分别为6～8μm和15～20μm。材料的Vicker硬度为3.3～5.0GPa,弹性模量为289GPa,抗压强度为785MPa,抗弯强度为375MPa,断裂韧性为7.0MPa·m1/2。

含铝Ti_3SiC_2在1100℃和1200℃空气中的循环氧化行为

采用热压n(TiC)∶n(Ti)∶n(Si)∶n(Al)=2∶1∶1∶0.2的混合粉末制备了高纯度、固溶有铝的Ti3SiC2。研究了该材料在1100℃和1200℃空气中的循环氧化行为。结果表明,含铝Ti3SiC2的循环氧化可以分为氧化层的形成、致密和稳定。40次循环后,试样表面形成6～10μm的致密氧化膜,其主要由固溶的铝所形成的α Al2O3组成,并含少量的SiO2和TiO2。这种致密氧化膜有利于提高Ti3SiC2的氧化性能。热应力计算表明,氧化层内部存在很大的压应力。

Ti_3Si_((1-x))Al_xC_2在900℃～1300℃空气中的氧化行为

热压摩尔比为n(TiC):n(Ti):n(Si):n(Al)=2:1:1:0.2混合粉末制备的Ti3Si(1-x)AlxC2(0<x≤0.16)材料在900℃-1300℃空气中的恒温氧化行为遵循抛物线规律,但在1200℃和1300℃是一个两步抛物线过程。随着温度升高,氧化抛物线速率常数kp从900℃的2.45×10-10kg2·m-4·s-1增大到1300℃的5.71×10-9kg2·m-4·s-1,计算的氧化活化能为110kJ·mol-1±10kJ·mol-1。弥散分布在基体中的Al改变了Ti3SiC2材料的氧化机制,使试样表面形成由大量α-Al2O3和少量TiO2与SiO2组成的致密氧化层,从而提高了材料的抗氧化性。

热压TiAl/Ti_2AlC复合材料的相形成规律

采取原位热压方法 ,利用 Ti、Al、Ti C为原料合成了 Ti Al/ Ti2 Al C复合材料。通过 X衍射图谱 ,分析了从 6 0 0℃到 130 0℃该合成过程的相形成规律。Ti、Al、Ti C的反应大致可分为 2个阶段 :90 0℃之前 ,Ti和 Al反应生成 Ti Al金属间化合物 ;90 0℃之后 ,Ti Al金属间化合物和 Ti C反应并合成致密 Ti Al/ Ti2 Al C复合材料。讨论了这 2个阶段的反应机理及烧结产物的微观结构特点。

多相材料的自蔓延高温合成和致密化

自蔓延高温合成技术（ＳＨＳ）是制备材料的重要手段。但由于该过程中强烈的杂质释放及急剧的温度变化，合成产品多为疏松状态。要制备密实多相材料还必须与其他的致密化工艺相配合。本文介绍了常与之相配合的致密化工艺及所适应的多相材料，并报告了一些材料的某些力学性能。

原位热压TiC/Ti/Al合成Ti_2 AlC的研究

以TiC/Ti/Al为原料,采用热压工艺在1400℃原位合成和烧结了含少量第二相Ti3AlC2的Ti2AlC材料.通过不同温度和不同热压时间下合成试样的XRD分析探讨了Ti2AlC的合成过程.结果表明,高温下Ti 与Al反应生成中间相TiAl金属间化合物,然后TiC与TiAl金属间化合物反应生成Ti2AlC.初期反应非常迅速,大部分Ti2AlC在此阶段生成.反应后期反应物减少,速度变慢,同时生成少量第二相Ti3AlC2.不同温度下合成的Ti2AlC颗粒具有不同的形貌特征。

Ti-Al-Ti-C系统的反应合成与相形成过程

采取原位热压方法 ,以Ti、Al、TiC为原料合成了TiAl Ti2 AlC复合材料。通过差热分析和X衍射图谱 ,分析了从 6 0 0℃到 130 0℃ ,Ti Al TiC系统的反应合成过程和相形成规律。反应大致可分为两个阶段 :90 0℃之前 ,Ti和Al的反应生成TiAl金属间化合物 ;90 0℃之后 ,TiAl金属间化合物和TiC反应并合成致密TiAl Ti2 AlC复合材料。讨论了这两个阶段的反应机理及烧结产物的微观结构特点。

TiC－Al_2O_3复合材料的自蔓延高温合成和致密化

以ＴｉＯ＿２，Ａｌ和Ｃ三种粉末为原料，采用自蔓延高温合成和加压的方法制备了ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料。在１ＧＰａ压力下，可使样品达到理论密度的９５％。对未反应样品燃烧前在真空状态下预热脱气，则密度可达９８％。为避免样品开裂，必须控制冷却速度。对合成产品进行了Ｘ射线分析，表明从ＴｉＯ＿２，Ａｌ，和Ｃ三种粉末原料制备密实的ＴｉＣ－Ａｌ＿２Ｏ＿３复合材料是可能的。

金属基复合材料的制备方法

介绍金属基复合材料的一种新的制备方法──自蔓延－熔铸法（简称“ＳＭ技术”）。这个方法的基本点是通过放热自反应在金属熔体中长出陶瓷增强相。由于陶瓷相为基体内“原位”（ｉｎｓｉｔｕ）生成，没有于空气中暴露，克服了传统制备方法中陶瓷颗粒的表面污染及氧化问题。同时，陶瓷相的结构形态可通过自反应参数进行调整，因此，复合材料的微观结构在一定程度上变得可“设计”，从而提高复合材料的性能。

Ni_3Al含量对热爆合成Ni_3Al／TiC复合材料的影响

研究了Ｔｉ－Ｃ－Ｎｉ－Ａｌ系统的燃烧合成过程（热爆合成过程）．热爆的发生首先取决于升温速度，其次取决于系统的放热量（即Ｎｉ３Ａｌ的含量）．产物的密实度也随Ｎｉ３Ａｌ含量变化，Ｎｉ３Ａｌ的质量分数为４０％时达到最大值．借助ＳＥＭ分析了Ｎｉ３Ａｌ含量对产物显微结构的影响．

升温速度对自蔓延高温合成Al/TiC复合材料的影响

利用自蔓延高温合成的热爆方式，采用Ｔｉ、Ｃ和Ａｌ三种粉末原料，合成了Ａ１／ＴｉＣ复合材料。研究了升温速度对试样的尺寸变化、热爆开始温度、反应最高温度、产物的相组成。

自蔓延高温合成技术制备TiC／Ni_3Al复合材料的研究

采用ＳＨＳ工艺，从Ｔｉ，Ｃ，Ｎｉ，Ａｌ四种元素态粉末原料对ＴｉＣ／Ｎｉ＿３Ａｌ复合材料进行了探索研究。测定了燃烧温度变化曲线，结果表明，燃烧反应温度较高，温度变化复杂，且与ＴｉＣ的含量有关。对不同相组成的产品进行了ＸＲＤ及ＳＥＭ分析，表明在这四种元素态粉末存在的系统中，经过ＳＨＳ过程，设计的ＴｉＣ和Ｎｉ＿３Ａｌ相是稳定存在的两个相。合成产品呈多孔洞，疏松的开裂状。ＴｉＣ晶粒细小且呈圆球状。

自蔓延高温合成过程中蔓延波的特征

本文概述了材料的自蔓延高温合成（ＳＨＳ）的主要概念，并详细介绍ＳＨＳ过程中蔓延波的特征。根据温度分布及产物转化过程，蔓延波可分为四类：（１）具有很窄的反应区，在这个区域反应物迅速转变为产物；（２）具有较宽的反应区，反应过程强烈地受动力学控制；（３）在ＳＨＳ过程中具有相变发生；（４）在生成最终产物之前有中间化合物生成。

SHS合成陶瓷过程中的金属液相

ＳＨＳ过程中出现的金属液相包括参入化学反应和不参入化学反应两种情况，本文通过反应过程动力学研究，分析了参入反应的金属液相对ＳＨＳ过程的作用．采用扩散模型和溶解一析晶模型，对ＳＨＳ过程出现的二类不同反应机理进行了解释．在ＳＨＳ过程中加入不参入反应的金属，其在合成过程中形成的金属液相对燃烧参数有较大的影响．从反应中间层、液相中的溶解和析晶、传质等角度对其影响机理进行了分析．

层状三元碳化物Ti_3SiC_2及其制备研究

三元碳化物 Ti3Si C2 属于层状六方晶体结构 ,空间群为 P6 3/ mm C;它同时具有金属和陶瓷的优良性能 ,有良好的导电和导热能力 ,在室温下可切削加工 ,在高温下有良好的热稳定性和塑性变形能力 ,还具有优异的抗氧化性能 ,抗热震等 ;应用 CVD、SHS、HP/ HIP等方法可制备该化合物 ,用 HIP方法能制备高纯、致密的 Ti3Si C2 陶瓷。最近 ,以元素单质粉为原料 ,采用放电等离子烧结工艺成功制备了高纯 Ti3Si C2

Si掺杂放电等离子合成Ti_2AlC/Ti_3AlC_2材料及理论分析

以Ti粉、Al粉、活性炭和Si粉为原料,采用放电等离子工艺分别以摩尔比为2.0Ti/1.1Al/1.0C、2.0Ti/1.0Al/0.1Si/1.0C、2.0Ti/1.0Al/0.2Si/1.0C、2.0Ti/0.9Al/0.2Si/1.0C和2.0Ti/1.0Al/0.3Si/1.0C,在1 200℃合成了Ti2AlC/Ti3AlC2块体材料。通过合成试样的X射线衍射谱,确定了放电等离子合成试样的物相组成,并用扫描电镜结合能谱仪观察了合成试样的显微结构和微区成分。结果表明:以2.0Ti/1.1Al/1.0C为原料放电等离子合成了层状结构明显的Ti2AlC材料;掺Si后所有试样都由Ti2AlC、Ti3AlC2和Ti3SiC2 3种物相组成;当掺Si量逐渐增大,即Al与Si的量比减小时,试样中Ti3AlC2和Ti3SiC2的含量增加,而Ti2AlC的含量降低,同时颗粒得到细化。应用量子化学计算结果解释了掺Si后不利于Ti2AlC的生成,而有利于Ti3AlC2的生成机理,说明了掺Si后固溶体的产生过程。

可加工Ti_2AlC陶瓷的研究进展

综述了可加工性 Ti2 Al C陶瓷的研究进展。三元碳化物 Ti2 Al C属于六方晶体结构 ,空间群为 P63 / mmc。它具有许多优良的性能 ,有较高的强度和弹性模量 ,在室温下有抗损伤能力 ,它还有高的导热和导电系数 ,在高温下有良好的抗氧化性及显著的塑性变形。应用 SHS、HP/ HIP及 SPS(等离子放电烧结 )可制备该化合物。用 HIP及 SPS可制备高纯、致密的 Ti2 Al