Al-Ti-TiO_2体系自蔓延高温合成及机理

采用自蔓延高温合成技术制备了 Ti Al/ Al2 O3复合材料 ,研究了原料配比对合成过程及产物特征的影响 ,结果表明 ,随着 Al2 O3含量的增加 ,燃烧温度和燃烧速度均增大 ,材料的致密度得到改善。 Al2 O3颗粒尺寸小于 1μm ,分布于基体交界处 ,有一定程度的团聚。通过差热分析研究了 Al- Ti- Ti O2 体系反应过程 ,发现 Al- Ti O2 还原较晚开始 ,但由于激活能低而速度较快 ,因此较早完成。Ti Al3最早生成 ,但只作为中间产物存在 ,随后向 Ti Al和 Ti3Al相转变的过程为控制环节 。

Al-TiO_2-C-Ti-Fe体系反应过程研究

采用 DSC和 XRD对不同 Fe含量 Al- Ti O2 - C- Ti- Fe体系的燃烧反应过程进行了研究。结果表明 ,Al- Ti O2 - C-Ti- Fe体系的反应是分步进行的。在高温区以金属间化合物的分解及 Ti、C反应为主 ;在低温区则随着 Fe含量的不同存在不同的反应 :Al- Ti O2 - C- Ti以 Al、Ti的反应为主 ,Al- Ti O2 - C- Ti- 2 0 wt% Fe以 Al、Ti及 Al、Fe反应为主 ,同时还存在 Al、 Ti O2 及 Fe、 Ti反应 ,而 Al- Ti O2 - C- Ti- 50 wt% Fe则以 Fe、Al和 Fe、 Ti反应为主。

Ti-Al-TiO_2体系的热力学分析及合成反应过程研究

以Ti、Al和TiO2混合粉的原位反应制备Al2O3颗粒增强TiAl基复合材料。利用热力学机理分析了制备该种材料的可行性;用扫描电镜观察了合成产物的组织形态;借助差热变化曲线,对Ti-Al-TiO2体系的反应过程进行了初步研究。结果表明,Ti-Al-TiO2体系的反应能够原位生成Al2O3颗粒增强的TiAl基复合材料;Al2O3颗粒分布在基体晶界处,随其含量增大,基体晶粒逐渐细化;铝熔化后首先开始了TiAl3的生成反应,由于TiO2的稀释作用,使它的放热峰与Ti-Al体系的主放热峰相比有所滞后,紧接着发生了Al-TiO2的还原反应,由于其激活能低而速度较快,因此较早完成;若Al-TiO2的还原反应未进行彻底,部分TiAl3将分解以提供铝液;最后发生了TiAl3向TiAl和Ti3Al相转变的过程。