碳納米管增強(qiáng)多孔TiC-TiB2復(fù)合材料的研究.pdf

1、TiC-TiB2復(fù)合材料具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，在室溫和高溫下具有化學(xué)穩(wěn)定性，將其做成多孔材料，利用其優(yōu)良的高溫性能及多孔材料的特殊結(jié)構(gòu)，可成為理想的過濾體材料及催化劑載體。此外，碳納米管由于具有良好的力學(xué)性能和可塑性已被廣泛應(yīng)用在增強(qiáng)復(fù)合材料性能中。本文以Ti-B4C為反應(yīng)體系，通過反應(yīng)燒結(jié)(RS)和自蔓延高溫合成技術(shù)(SHS)制備多孔TiC-TiB2復(fù)合材料，探索工藝方法、反應(yīng)體系配比和碳納米管對(duì)組織結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度的影響。
　

2、　采用真空燒結(jié)工藝制備了TiC-TiB2復(fù)合材料，通過XRD、SEM、EPMA、FESEM等手段研究了保溫時(shí)間及碳納米管(CNTs)對(duì)陶瓷基復(fù)合材料組織和性能的影響。結(jié)果表明:反應(yīng)產(chǎn)物中主要物相有TiC、TiB、Ti3B4、TiB2，基體上存在大量的開孔和閉孔。與未添加CNTs的基體組織相比，CNTs通過阻礙晶粒生長使陶瓷晶粒得到了細(xì)化，同時(shí)CNTs存在于即將脫離的塊體之間，將其牽拉在一起。CNTs與Ti反應(yīng)生成的TiC會(huì)相互連接成網(wǎng)狀

3、骨架結(jié)構(gòu)，使得基體強(qiáng)度提高，但當(dāng)CNTs添加量較多時(shí)，因?yàn)槌霈F(xiàn)團(tuán)聚，會(huì)降低強(qiáng)度。
　　通過自蔓延高溫合成技術(shù)制備了不同原料配比的TiC-TiB2復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:反應(yīng)產(chǎn)物孔洞是開孔與閉孔的復(fù)合結(jié)構(gòu)。Ti含量增加，多邊形顆粒和類球形顆粒尺寸減小，斷面顆粒結(jié)合更加緊密。當(dāng)Ti∶B4C=6∶1時(shí)，孔洞壁面出現(xiàn)長度約5μm的TiB長條狀顆粒。隨著Ti含量增加，其反應(yīng)路徑為Ti+B4C→TiC+TiB2→Ti3B4+TiB2+TiC→