TiC_(1-x)N_x燃烧合成的反应动力学研究

基于差热测试、淬熄实验、微观组织及化学成分分析,研究了TiO2-Mg-C-N2体系燃烧反应机理。结果表明,该反应过程经由多个中间反应直至最后完成,Mg在650℃时开始熔化,TiO2和Mg在750℃左右开始发生剧烈的氧化还原反应,Ti和C、N2在1100℃发生反应,TiC和TiN在1300℃固溶合成TiC1-xNx。TiO2-Mg-C-N2体系燃烧反应为复杂的固-液-气反应,其过程为:TiO2颗粒与Mg熔体以溶解-析出机制反应生成Ti和MgO;反应放出的强热诱发Ti-C-N2之间的反应,以扩散反应机制生成TiC和TiN;TiC和TiN连续固溶生成TiC1-xNx固溶体。

配碳量对自蔓延镁热还原反应制备TiCN粉末的影响

在自蔓延高温镁热还原反应制备Ti（C，N）粉体的研究巾，考察了配碳量对TiC1-xNx粉末的相组成、组成成分和微观组织的影响。试验结果表明：随着配碳量的增加，产物的碳含量增加，氮含量相应减小，但过高的配碳量会导致游离碳的产生，过低的配碳量则导致过高的氧含量，当配碳量在0．3～0．7mol之间时得到的TiC1-xNx粉末的性能最好；随着原料中碳粉含量的增加，产物组织颗粒逐渐变得细小，均匀。

TiC_(1-x)N_x陶瓷材料的低温合成研究

以Ti粉,炭黑为初始原料,采用反应球磨技术(RBM)直接合成了纳米晶TiC_(1-x)N_x粉体,晶粒尺寸达到20nm,粉末粒径达到100nm。利用X射线衍射分析,扫描电子显微镜研究了合成粉体的物相组成,微观结构,配碳量对合成粉体的影响,以及高能球磨过程机理。结果表明:高能球磨是机械诱导Ti-C体系自蔓延高温合成(SHS)的过程;随着配碳量的增加可以得到低x值的TiC_(1-x)N_x粉体。

超细低氧Ti(CN)粉末的制备及合成温度对其性能与结构的影响

以超细TiO2、碳黑和高纯氮气为原料,在高温下直接合成了超细Ti(C1-xNx)粉末。结果显示,通过C/Ti的准确配比,适当的反应温度、N2流速和保温时间及高效球磨工艺可以制得低氧含量的单相Ti(C1-xNx)超细粉末。经高效球磨破碎后,可得到费氏粒度为0.4μm、晶粒度为40nm的超细Ti(CN)粉末。Ti(C1-xNx)的点阵常数与x值有很好的对应关系,并且随着反应温度的升高及保温时间的延长,Ti(C1-xNx)粉末x值降低,粒度和晶粒度增大,。