NaCl和KClO_3含量对盐助燃烧合成的NiTi粉体组成和结构的影响

盐助燃烧合成制备了不同Na Cl和KCl O3含量的Ni Ti合金粉末,采用XRD、SEM和EDS等方法对Ni Ti合金的组成和结构进行表征,并分析了不同Na Cl和KCl O3含量对Ni Ti粉体组成和结构的影响及其作用机制。结果表明,随Na Cl含量的增加,Ni Ti、Ni4Ti3相组成比例发生不同的变化,其中10%(wt)Na Cl中Ni Ti相含量最高为92%。随KCl O3含量的增加,粉体中Ni4Ti3和Ti O2的含量大幅增加,5%(wt)KCl O3中Ni、Ti原子比最佳为0.79:1。粉碎后的Ni Ti粉末,具有形状不一的颗粒形貌和较宽的粒度分布范围。不同Na Cl含量的粉末粒度基本保持不变,在950 nm左右,而不同KCl O3含量的Ni Ti材料的平均粒度随其含量的增加而减小。

NaCl含量对盐助燃烧合成制备超细TiAl粉体的影响及作用机理

以NaCl为稀释剂,KClO3为发热剂,Ti粉和Al粉为原料,用自蔓延燃烧合成法制备TiAl粉体,用XRD、EDS、SEM等测试分析手段对TiAl粉体进行表征。结果表明:燃烧合成的产物中主要物相为TiAl和少量的Ti3Al。当稀释剂NaCl的质量分数k值从0%增加到15%时,TiAl粉体的平均粒度从1.7μm降低到0.7μm。且随NaCl含量增加,其包裹保护作用增强,粉末产物中氧元素含及氧化物TiO_2含量降低。当NaCl含量为15%时,产物中TiO_2的含量为0.9%。在反应过程中,由于NaCl的传质作用,使得反应得以更加充分地进行。当NaCl加入量为15%时,TiAl相的质量分数达到最大值85.2%。

稀释剂添加量对燃烧合成亚微米ZrB_2微观组织的影响

以NaCl为稀释剂,B2O3、ZrO2和Mg粉为原料,利用燃烧合成法成功制备了亚微米ZrB2粉体,并对其进行了SEM、EDS,XRD和粒度分析。结果表明:随着稀释剂添加量增加,体系绝热温度下降;浸出产物是由少量的大尺寸颗粒和大量的小尺寸颗粒形成的弱团聚体;稀释剂摩尔数k值从0.5增加到1.5时,产物平均颗粒尺寸从305 nm降低到160 nm;产物浸出后主要物相为ZrB2和ZrO2,后者含量随稀释剂添加量增加而降低。稀释剂可以提供液态介质,促进质量传输,提高产物纯度,还可以降低体系燃烧温度,并包覆在产物表面抑制其结晶长大,降低颗粒尺寸。

混合盐辅助燃烧合成纳米ZrC粉体及影响机制

采用新型的盐助燃烧合成工艺,在ZrO_(2)-Mg-C体系中,加入NaCl-KCl混合盐作为稀释剂,宏量制备出纯相的纳米级ZrC粉体,中位径D 50=46 nm。通过计算该体系下的自由能和绝热温度,结合热力学和动力学分析,探究NaCl-KCl的加入量对ZrC粉体的纯度和粒度的影响规律及其作用机制。结果表明,当稀释剂含量w在0~30%(质量分数,下同)范围内,稀释剂NaCl-KCl的加入有利于获得纯相的ZrC,但在颗粒表面会吸附少量的游离碳,产物ZrC的纯度在90%以上。当NaCl-KCl的加入量为30%时,ZrC的纯度为97.26%。另外,随着NaCl-KCl含量的增加,ZrC颗粒的平均粒径从476 nm降至46 nm。其中较小的颗粒尺寸更容易被氧化,在颗粒表面形成2.9 nm的Zr(C_(x)O_(y))壳层。NaCl-KCl的作用机理主要是相变吸热和加速形核,通过相变吸热降低绝热温度和体系的冷却速率,增加过冷度,从而增加了晶体的形核速率。另外,熔融盐提供液相环境加速物质传输,有利于生成纯相ZrC。