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.     

自蔓延高温合成( SHS) 过程的热动力学研究

基于相关领域的研究成果, 在大量实验研究结果的基础上提出了一个无气燃烧的微观非均质的介质模型, 并讨论SHS 非平衡和多过程互反馈的基本燃烧动力学方程。采用数值分析的方法研究了Ti-C-Fe 体系的SHS 快速燃烧的热动力学过程, 合理地解释了实验中观测到的多种燃烧现象。研究结果表明: 压坯相对密度对燃烧特征存在着双重的影响, 压坯相对密度的增加有助于反应速度的加快, 但同时也导致热量传导的加快。因而对一定的体系而言, 压坯相对密度存在一个最佳取值范围。反应组分颗粒的增大会使体系反应速度减缓, 从而导致体系燃烧温度和速度降低, 与相关实验室结果基本一致。上述理论模型的建立为进一步深入研究SHS 过程的基本规律提供了基础。      

碳氮化合物制备研究进展

介绍了碳氮化合物的性能,概述了近年来碳氮化合物在理论计算与实验合成方面的研究进展,并对今后研究及应用方向进行了展望.     

放电等离子加压烧结(SPS)技术特点及应用

放电等离子加压烧结技术(SPS)是材料合成与加工领域的一种新技术。本文综合介绍了SPS技术的发展概况、特点及在材料制备中的应用。通过比较SPS技术与HP、HIP等材料合成技术的异同点,对SPS技术的发展前景进行了展望     

反应合成与加工材料新技术

分析了材料的合成与加工技术在现代社会和科技发展中的地位和重要性;介绍和评述了几类新的反应合成与加工新技术及其研究现状;对我国学者在有关领或里所做的最新工作进行了介绍和分析;对尚待解决的问题和进一步应该做的工作提出了自己的看法。      

TiC纳米晶粉的制备及其特性

本文采用机械合金化方法制备了TiC纳米晶粉末．研究了这种纳米晶粉末的微观结构和特性。结果表明：机械合金化方法可以制备出平均粒径为30um的TiC粉末,其显微硬度大幅度提高,高温显微镜研究表明：纳米TiC粉末的最大高温收缩温度降低近500K,显示较高的烧结活性。     

Ti-C-Fe体系自蔓延高温合成的反应动力学过程和结构形成过程

采用燃烧波峰铜楔块淬熄法和热分析法,研究Ｔｉ－Ｃ－Ｆｅ体系自蔓延高温合成的反应动力学过程的结构形成过程,在该体系ＳＨＳ过程中,首先形成Ｆｅ,Ｔｉ低共熔体,Ｃ在高温下溶解于熔体之中,进而形成富ＴｉＣｘ。在主波峰后Ｃ继续通过扩散与Ｔｉｃｘ反应形成接近化学计量比的ＴｉＣ。熔融金属的流动导致大团聚体形成,在团聚体内反应形成小颗粒ＴｉＣ在燃烧波过后的持续高温阶段,ＴｉＣ粒子继续长大。     

原料粒度及组成对TiB_2－xAl复合体系的SHS过程影响

从理论和试验的角度，分析了原料粒度及组成对ＴｉＢ＿２－ｘＡｌ复合体系的ＳＨＳ过程的影响。随着金属相含量的不同，实际燃烧温度与理论计算值的变化趋势是一致的。燃烧波速度则随着金属相含量的不同出现一个极大值。由于Ｔｉ和Ｂ颗粒直接参入化学反应，而Ａｌ相在ＳＨＳ过程中只是产生状态的变化，因而Ｔ_ｉ、Ｂ颗粒尺寸的变化比Ａｌ颗粒尺寸的变化对ＳＨＳ过程的影响要更大一些。     

ZrB2陶瓷的自蔓延高温合成和热压烧结

采用自蔓延高温合成(SHS)技术研究了Zr-B2O3-Mg体系反应原料的不同粒度和掺量对反应产物的影响规律,并采用热压烧结方法烧结得到ZrB2陶瓷.先用XRD对材料的相组成进行了分析;再通过化学分析测定精确的相组成;由SHS研究装置测量燃烧温度;由SEM观察材料的显微结构;用排水法测定烧结体的密度.研究结果表明:Zr粉粒径为50μm和Mg过量15%(摩尔分数)时的反应体系是最理想的SHS反应体系,SHS产物粒径为2～5 μm.酸洗产物粒径为0.5～2 μm;其中含有ZrB2(94.59%,质量分数,下同),ZrO2(3.87%),H3BO3(1.54%).烧结体是单相的ZrB2陶瓷;粒径为2～10μm;相对密度为95.4%.     

CaF2助剂放电等离子烧结透明AIN陶瓷的微观结构和光学性能

采用放电等离子烧结技术，添加质量分数为3％的CaF2作为烧结助剂，制备了透明氮化铝（AIN）陶瓷。样品在烧结温度1800℃，30MPa压力下保温15min，达到了99．5％的相对密度和52．7％的最大透过率。SEM、XRD、TEM和EDX结果表明，烧结体具有很高的致密度、纯度，良好的晶粒形貌和微观晶体结构，晶界和三角晶界处观察不到第二相的存在。CaF2的添加引入液相烧结，促进AIN晶粒的生长和烧结体的致密化，并且与AIN颗粒反应生成的氟化物和Ca-Al-O化合物能够从烧结体中逸出，进一步净化烧结体，是制备透明AIN陶瓷的有效助剂。放电等离子烧结技术具有烧结快速、烧结体致密度高的特点，是制备透明AIN陶瓷的有效方法。