TiB2-Cu基金属陶瓷高温烧蚀行为研究

为研究TiB2-Cu基金属陶瓷材料的高温烧蚀行为,采用燃烧合成与同时致密化技术(SHS/PH IP)制备了TiB2-40Cu及TiB2-40Cu-8N i金属陶瓷复合材料.利用电弧风洞试验考察了材料的抗热震和抗烧蚀性能,利用扫描电镜、电子探针及X射线衍射等方法对材料烧蚀前后的微观组织形貌及成分进行了检测.结果表明,试验模型表面均有烧蚀冲刷痕迹,TiB2-40Cu模型由于抗热震性较差,其表面有裂纹出现,TiB2-40Cu-8N i的质量烧蚀率较TiB2-40Cu的质量烧蚀率低.微观组织分析表明,TiB2-40Cu模型烧蚀面中心区域剖面附近存在沿厚度方向100μm左右的烧蚀区.TiB2-40Cu复合材料的烧蚀机理为金属相的熔化、化学烧蚀和机械剥蚀.

TiB_2基金属陶瓷的显微结构与力学性能

以Fe Ni Ti Al为助烧剂,用热压的方法制备了TiB2基金属陶瓷。研究了烧结温度、烧结时间、助烧剂对材料显微结构和力学性能的影响,初步分析了TiB2基金属陶瓷的增韧机理。结果表明,随着烧结温度的提高,材料弯曲强度降低,洛氏硬度升高;随着烧结时间延长,弯曲强度出现峰值。SEM、EDS观察表明,助烧剂中的Ti避免了Fe2B、Ni23B6等脆性相的生成,Al有除氧的作用。裂纹偏转和裂纹桥联是TiB2金属陶瓷重要的增韧方式。

激光熔覆Fe基TiB_2+TiC金属陶瓷层的组织及摩擦磨损性能

目前,对激光熔覆原位自生金属陶瓷层增强相的形成机制及磨损机理的研究尚不系统。自配合金粉末,采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了原位自生的TiB2+TiC/Fe金属陶瓷层。对熔覆层进行了XRD分析、显微组织观察及室温干滑动摩擦磨损试验。结果表明:Fe基TiB2+TiC金属陶瓷增强熔覆层组织细小、致密,高硬度的亚微米TiB2和TiC金属陶瓷颗粒均匀弥散分布在α-Fe等轴枝晶基体上,熔覆层与基体冶金结合优良;室温下熔覆层的磨损主要为显微切削和滑擦,耐摩擦磨损性能优良。

TiB_2-Cu基复合材料SHS工艺的正交优化

利用SHS技术制备了性能优良的TiB2 40 %Cu基复合材料。SHS工艺参数主要包括压坯相对密度、压坯轴向压力、预压力、延迟时间、高压压力、高温保压时间等 ,对这些参数和材料性能之间的关系进行了探讨。为了研究不同的延迟时间、高压压力和高温保压时间对材料致密度的影响 ,设计了一个三因素、三水平的正交试验。结果表明 ,TiB2 40 %Cu基复合材料的SHS最佳工艺参数为压坯相对密度为 5 9.0 %,压坯轴向压力为 1 3 5MPa,预压力为 1 8MPa ,延迟时间为 7s ,高压压力为 3 6 0MPa ,高温保压时间为 1 0s。

TiB_2-Cu基复合材料的燃烧合成研究

通过燃烧合成工艺制备了 Ti B2 - 4 0 % Cu (质量分数 )基复合材料 ,对复合材料的反应热力学、相组成以及微观组织进行了研究。热力学计算结果表明 Ti B2 是最稳定的相 ,中间相 Ti- Cu化合物最终转变为 Ti B2 相 ;XRD结果显示复合材料的相组成为 Ti B2 相和 Cu相 ,没有生成其他中间相 ;微观组织观察表明 ,合成产物组织致密 ,增强体 Ti B2陶瓷颗粒尺寸细小 ,形貌主要呈近等轴状和块状 ,Cu作为金属粘结剂将 Ti B2 陶瓷颗粒相互连接在一起 ,Cu的存在促进了燃烧合成过程中材料的致密化行为。 Cu的加入使 Ti B2 - Cu基复合材料的致密度、弯曲强度和断裂韧性较 Ti B2纯陶瓷均有大幅度提高 ,材料的韧化机制为裂纹尖端塑性钝化机制。

二硼化钛基金属陶瓷研究进展

二硼化钛(TiB2)因其优良的综合性能引起了广泛的关注。但是由于难以获得完全致密的二硼化钛陶瓷,其广泛应用受到限制。金属基体增强是改善和提高二硼化钛性能的有效途径。本文从金属体系的选择以及制备方法与致密化技术的改进简述了二硼化钛基金属陶瓷的研究进展,并提出了在二硼化钛基金属陶瓷制备过程中需要注意的一些问题。

高强高导TiB_2-Cu基复合材料的研究现状及展望

TiB2-Cu基复合材料具有高强度、高导电性等优异性能,有着广泛的应用前景.重点介绍了高强高导TiB2-Cu基复合材料的制备方法,并对其发展趋势进行了展望.

Ni的添加对TiB_2-Cu基复合材料微观组织的影响

利用燃烧合成工艺原位合成了 Ti B2 - Cu基复合材料 ,为了改善 Ti B2 陶瓷和 Cu基体的润湿性 ,将金属 Ni作为合金化元素加入到 Ti B2 - Cu复合材料。通过 XRD,SEM,EPMA和 TEM等检测手段对金属 Ni的添加对 Ti B2 - Cu基复合材料微观组织的影响进行了研究。结果表明 ,含 Ni复合材料的金属粘结相的面间距比不含 Ni时 Cu的面间距均有不同程度的减小 ;Ni加入后 ,Ti B2 - Cu- Ni复合材料的组织较 Ti B2 - Cu复合材料更加致密 ,但陶瓷颗粒尺寸却大于Ti B2 - Cu复合材料的颗粒尺寸 ;Ni的加入降低了复合材料的导热率和冷却速度 ,使得部分 Ti B2 陶瓷颗粒有足够的时间长成棒状 ,同时造成 Ti B2 陶瓷颗粒间形成更多的烧结颈 ;Ni的加入也改善了陶瓷与金属粘结相之间的润湿性 ,使陶瓷相与金属粘结相的界面结合牢固 ,看不到 Ti B2 - Cu复合材料中界面脱开的现象。金属 Ni的添加有利于改善 Ti B2 -Cu基复合材料的微观组织 。