低温合成Ti_3SiC_2陶瓷

采用机械合金化和放电等离子烧结技术制备了纯度较高的Ti3SiC2陶瓷,研究了微量Al对Ti3SiC2的机械合金化和放电等离子烧结过程的影响。结果表明:添加适量的Al可以显著提高机械合金化及放电等离子烧结产物中Ti3SiC2的含量,并显著降低高纯度Ti3SiC2的烧结温度。机械合金化10h,成分为3Ti/Si/2C/0.2Al(摩尔比)的混合粉体,经850℃放电等离子烧结可获得质量分数(下同)高达96%的Ti3SiC2块体,烧结温度提高到1100℃,可获得纯度为99.3%、相对密度高达98.9%的Ti3SiC2致密块体。

电爆炸超高速喷涂法在304不锈钢表面制备Ti3SiC2陶瓷涂层

针对Ti3SiC2材料制作流程复杂、制作成本高等问题,提出了电爆炸粉末喷涂Ti3SiC2涂层的方法。采用自主研发的粉末连续电爆炸喷涂设备在304不锈钢上进行了实验,通过分析电爆炸喷涂过程中的电压、电流波形及涂层表面和截面组织,考察了粉末粒径对喷涂质量的影响,并提出在Ti3SiC2粉末中加入石墨粉来提高粉末导电性能进而提升能量沉积的方法。通过胶接对偶试样拉伸试验对涂层的结合力进行了测试。结果表明:随着Ti3SiC2粉末粒径减小,喷涂质量先提高后降低;在Ti3SiC2粉末中掺入10%(质量分数)石墨粉可获得高质量的Ti3SiC2涂层。