Ti(C_(1-x)N_x)系固溶体粉末的制备研究

研究了在碳热还原反应产业化制备Ti(C1 -xNx)系固溶体粉末过程中 ,原料配比、反应温度和N2 流量等工艺参数对Ti(C1 -xNx)组成和性能的影响 .结果表明 ,通过控制原料成分C/Ti的准确配比 ,可产业化制备出成分优良的不同单相Ti(C1 -xNx)固溶体 .在Ti(C1 -xNx)粉末中x值随反应温度的升高或N2 流量的减小而变小 .Ti(C1 -xNx)系固溶体的点阵常数与C或N含量有很好的对应关系 .通过调整粉末中元素的固溶度可控制粉末的晶体结构 。

Ti_3(Sn_xAl_(1-x))C_2固溶体电学、力学和热学性能的理论研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法对Ti_3(Sn_xAl_(1-x))C_2(x=0,0.25,0.5,0.75,1)固溶体的晶格结构、结构稳定性、电子结构、力学和热学性质进行了系统的理论研究.研究结果表明:Ti_3(Sn_xAl_(1-x))C_2固溶体具有金属性,都是热力学和力学稳定的脆性材料;Sn原子掺杂能在一定程度上提高材料的力学性能,当Sn原子掺杂浓度为0.75时有最大的体积模量,而掺杂浓度为0.5时有最大剪切模量.此外,Ti_3(Sn_xAl_(1-x))C_2固溶体都具有较高的熔点和德拜温度,其中Ti_3AlC_2,Ti3(Sn_(0.25)Al_(0.75))C_2和Ti3(Sn_(0.5)Al_(0.5))C_2在室温下的晶格热导率均能达到40 W/(m·K)以上,是良好的导热性材料.

Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体力学和热力学性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,系统研究了Ti3(Ge1-xSix)C2(x=0,0.5,1)固溶体的晶体结构、弹性性质以及热力学性能.研究结果表明,Ti3(Ge1-xSix)C2体系均具有力学和热力学稳定结构,并且为脆性材料;Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体的力学性能随Si含量的增加而提高;Ti3(Ge1-xSix)C2固溶体在室温下具有稳定的晶格结构和较高的晶格热导率,有望用于一些需要良好散热性能电子元器件的封装材料.

(Ti_(1-x),W_x)C基金属陶瓷制备、组织与性能

采用碳热还原法制备了不同W含量的(Ti1-x,Wx)C固溶体(摩尔分数x=0.00,0.07,0.17,0.32),研究了反应温度对产物的物相组成和(Ti,W)C粉末特性的影响,并以(Ti1-x,Wx)C为硬质相制备了(Ti1-x,Wx)C-20Ni金属陶瓷,对其组织和力学性能进行表征.结果表明:随着温度升高,TiO2和WO3被逐步还原并碳化;(Ti1-x,Wx)C固溶体粉末的晶粒尺寸和晶格参数均随W含量的提高而降低;(Ti1-x,Wx)C基金属陶瓷组织中无明显芯/环结构,随着W含量的提高,陶瓷晶粒细化、孔洞数量减少、组织更均匀;当W含量为x=0.17,0.32时,其综合力学性能较好.

Ti(C_(1-x)N_x)粉末制备工艺研究

研究了碳热还原反应制备Ti(C1-xNx)时,原料成分C/Ti配比、反应温度、保温时间、氮气流量等因素对x值的影响。根据金属陶瓷产品的性能要求,通过准确控制这些因素,可制备出成分优良的不同Ti(C1-xNx)陶瓷粉末。制备了三种C﹑N成分含量的Ti(C1-xNx)粉末,并分别通过XRD衍射和SEM电镜扫描研究了它们的组织结构与形貌特征,找出了x值对Ti(C1-xNx)粉末晶格常数的影响规律,随着Ti(C1-xNx)中固溶N的含量的增多,其晶格常数逐渐变小。