自蔓延高温合成TiC/Fe金属陶瓷结构复合材料的研究

论文摘要

以C、Ti、Fe粉末为原料,采用自蔓延高温合成技术制备TiC/Fe金属陶瓷结构复合材料。笔者研究了稀土的加入及加入量对SHS反应组织形态影响的因素,预制块的压实度对SHS反应强烈程度的影响。实验结果表明:在SHS反应铸造方法合成的TiC/Fe复合材料表面的TiC颗粒呈理想孤立球状分布,Al2O3呈光亮的不规则形状。TiC/Fe表面复合材料结合紧密,从基体到复合层逐渐呈梯度过渡。稀土的加入使高温自蔓延反应组织晶粒得到细化,加入量过高,会抑制自蔓延反应的反应强度和剧烈程度,使表面复合层与基体结合疏松,结合厚度减小。TiC/Fe表面复合材料硬度远远高于基体,且从基体到复合层也呈现梯度分布。

论文目录

• 1 实验条件及实验方法
•   1.1 实验所用材料
•   1.2 差热实验
• 2 热力学计算
•   2.1 自蔓延反应热力学
•   2.2 自蔓延反应体系绝热温度的计算
•   2.3 体系绝热温度对自蔓延反应的意义
•   2.4 绝热温度与反应起始温度的关系
•   2.5 制备预制块
•     2.5.1 预制块配料参数确定
•     2.5.2 压制预制块
•   2.6 浇注实验
• 3 工艺参数的影响
•   3.1 工艺参数对Al-Ti-C体系燃烧过程的影响
•     3.1.1 预热温度对燃烧温度和燃烧速度的影响
•     3.1.2 预制块密实度对燃烧温度和燃烧速度的影响
•     3.1.3 反应物颗粒尺寸对燃烧温度的影响
•       3.1.3.1 碳粉的影响
•       3.1.3.2 钛粉粒度的影响
•       3.1.3.3 铁粉含量对燃烧温度的影响
•       3.1.3.4 铝粉粒度及含量的影响
•   3.2 工艺因素对复合层结合质量的影响
•     3.2.1 预制块制作的影响
•       1)粘结剂。
•       2)熔剂。
•       3)预制块的烘干工艺。
•       4)预制块的厚度。
•     3.2.2 铸造工艺对复合层质量的影响
•       1)浇注温度。
•       2)铸型和预制块的预热。
•       3)造型。
• 4 组织及性能分析
•   4.1 实验方法
•   4.2 表面复合材料的组织观察分析
•   4.3 1 500～1 800 ℃激冷产物的组织分析
•   4.4 复合材料层和过渡层组织的分析
• 5 稀土对复合层组织的影响
•   5.1 稀土的加入对复合层组织的影响
•   5.2 表面复合材料的硬度
• 6 复合层组织存在的缺陷
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马调调

关键词: 金属陶瓷,组织形态,反应程度,梯度分布,材料硬度

来源: 陶瓷 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 榆林市天然气化工有限责任公司

分类号: TQ174.758.22

DOI: 10.19397/j.cnki.ceramics.2019.07.009

页码: 40-50

总页数: 11

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