热处理气氛对生成纳米碳化钽的影响及机理

在真空、氢气和氩气气氛中,使用液相先躯体法制备得到纳米碳化钽(TaC)粉末,并使用XRD、TEM、比表面积分析仪分析了在不同热处理气氛中得到的产物的物相、显微形貌及比表面积。通过对产物的对比和分析,说明热处理气氛对生成纳米TaC的影响,并对其机理进行探讨。在真空中,气体产物CO被排到炉外,从而加速生成TaC的反应,使之在1300℃时生成比表面积为28m2/g、平均粒径约50nm、略有团聚的TaC。在氢气中,CH4作为碳气相迁移的载体加速反应进行,使之在1300℃时生成比表面积为12m2/g,平均粒径约100nm、略有团聚的TaC。在氩气中,没有促进反应进行的因素,在1400℃时才可生成比表面积为61m2/g,平均粒径约50nm、分散较好的TaC。

热冲击对添加纳米TaC的SPS烧结钨力学性能的影响

用放电等离子体烧结法(SPS)制备了纳米碳化钽(TaC)弥散强化钨块,烧结钨块在800℃下保温5 min,然后充入室温下的氩气10 min,进行抗热冲击性试验,研究了不同热冲击次数和TaC含量对烧结钨块力学性能的影响。结果表明:烧结钨块的相对密度随热冲击次数的增加而降低,当冲击150次时试样的相对密度达到了最低,随TaC含量的增多,相对密度先增大后降低;烧结钨块经热冲击后,维氏硬度和抗弯强度都增大,并且维氏硬度随TaC含量的增多也显著提高,当冲击150次后,TaC含量为4%时烧结钨得到了最高硬度(1300 HV0.1/10)。