兩種可加工陶瓷Ti3SiC2,Y4Al2O9的合成制備與性能.pdf

1、Ti3SiC2陶瓷由于兼有金屬和陶瓷的諸多優(yōu)良特性,包括良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性、損傷容限、低硬度、高彈性模量等,廣泛為人們所關(guān)注。但在材料制備過程中,所得產(chǎn)物往往含有一定量雜質(zhì)相TiC難以去除,通過在原料中引入適量的Al能夠很好地解決這一問題,獲得高純度的Ti3SiC2。但Al的引入會使得材料在某些特殊的使用環(huán)境下性能發(fā)生惡化。因此尋求一種有效的合成Ti3SiC2材料的方法同時不會對材料的使用性能構(gòu)成損害是極其重要的。而開展關(guān)于Ti3Si

2、C2無壓燒結(jié)的研究,使得采用包括擠出成型、注漿成型等手段獲得的Ti3SiC2異形件能夠在實(shí)際中得到應(yīng)用。而對另一種陶瓷Y4Al2O9(YAM)的研究則是基于其較低的熱導(dǎo)率展開的,而作為一種介穩(wěn)相YAM可能具有潛在的特殊性質(zhì)。
　　基于以上科學(xué)事實(shí),分別開展了微波燒結(jié)合成高純度Ti3SiC2粉體的研究工作、Ti3SiC2無壓燒結(jié)的工作以及YAM相相關(guān)的研究工作。
　　通過XRD、SEM、EDS等研究了微波合成Ti3SiC2的反

3、應(yīng)路徑,提出了微波法合成Ti3SiC2的反應(yīng)機(jī)理,并在這些機(jī)理的指導(dǎo)下成功以Ti粉、Si粉和鱗片石墨為原料合成了相含量高達(dá)98vol.％的Ti3SiC2粉體。
　　采用傳統(tǒng)的無壓燒結(jié)和微波燒結(jié)工藝,燒結(jié)體致密度均達(dá)到95%以上。對應(yīng)于最高的致密度常規(guī)無壓燒結(jié)溫度為1600 oC,而微波燒結(jié)溫度僅為1400 oC。最佳保溫時間確定為1h。
　　通過高溫固相反應(yīng)首先合成了單相的YAM粉體。在此基礎(chǔ)上,利用SPS燒結(jié)制備了相對密度