通过SHS法在氮气气氛下直接合成碳氮化钛

用自蔓延高温合成法(SHS)直接合成碳氮化钛的实验研究是在氮气气氛下利用钛和炭粉末制成的压块试样的燃烧进行的。本实验研究了试样的生坯密度、氮气压力和稀释剂的含量对转化率以及焰锋速度的影响。对于未稀释的试样,获得低的氮气摄取,主要是由于在反应过程中金属钛的过量熔融。试验结果表明,为了获得完全的转化,需要添加稀释剂TiN。本研究合成了TiC0.7N0.3、TiC0.5N0.5、TiC0.3N0.7这3种化学计量碳氮化物。所需的稀释剂含量和氮气压力依据最终产物的氮含量而增加。TiC0.7N0.3是将组成为0.9Ti+0.7C+0.1TiN的试样,在0.62MPa或更高的氮气压力下完全转化而成。TiC0.5N0.5和TiC0.3N0.7的合成需要更多的稀释剂和更高的氮气压力,分别是在1.14MPa的氮气压力下用组成为0.7Ti+0.5C+0.25TiN的试样合成的,及在1.65MPa的氮气压力下以0.6Ti+0.3C+0.4TiN的试样合成的。