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文檔簡介
1、本文研究了理想的熱力學假設(shè)條件下,稀釋劑(Al2O3、Cr2O3)和高放熱反應體系(Al-CrO3、Al-MoO3)對Al-Cr2O3體系燃燒合成反應T0與Tad關(guān)系的影響。熱力學計算結(jié)果表明,可以通過添加Al2O3、Cr2O3稀釋劑和高放熱Al-CrO3和Al-MoO3反應體系組元到Al-Cr2O3反應體系中,在不影響燃燒合成自我維持判據(jù)(Tad≥1800K)的前提下,達到在較大范圍內(nèi)改變產(chǎn)物成分,調(diào)節(jié)燃燒溫度(T0、Tad),從而實
2、現(xiàn)改善產(chǎn)物微觀組織和性能的目的。在此基礎(chǔ)上研究了添加劑(Al2O3、Cr2O3稀釋劑,Al-CrO3、Al-MoO3高放熱反應組元和某聚合物)對Al-Cr2O3體系燃燒合成反應的影響,以及不同添加劑在自蔓延與熱爆兩種反應模式下的作用。 在熱爆模式下研究了加熱速率、預制塊相對致密度等工藝參數(shù)對燃燒合成反應過程的影響。較大的加熱速率使得反應過于激烈,較慢的加熱速率則使反應困難。預制塊相對致密度低會導致熱爆反應無法進行。選用聚合物為反
3、應活化劑,添加一定量的稀釋劑,采用熱爆+熱壓的工藝制得了相對致密度在90%以上、具有一定形狀和尺寸的金屬陶瓷試樣。致密化研究發(fā)現(xiàn),對高溫反應產(chǎn)物施加壓力可以有效地提高產(chǎn)物的相對致密度,制得一定形狀的成形件,為解決高硬度金屬陶瓷難加工的問題提供了思路。 運用X射線衍射、掃描電鏡、能譜分析和金相顯微鏡等對燃燒合成產(chǎn)物進行物相分析和組織形貌觀察。結(jié)果表明,燃燒合成產(chǎn)物中的陶瓷相為以Al2O3為主的,固溶度不同的(Al,Cr)2O3固溶
4、體;除了少數(shù)大顆粒的金屬相外,組織中的金屬相細小彌散地分布于陶瓷基體中,并存在納米尺寸的金屬顆粒。陶瓷相具有三種形態(tài):邊界較圓整的塊狀,細小的、按一定的取向交叉排列的長條狀以及粗大的長條狀。金屬相多以顆粒狀分布在陶瓷晶體內(nèi)或晶界處,或者與陶瓷相形成共晶組織。共晶體呈準規(guī)則的結(jié)構(gòu),棒狀的金屬相細小、彌散地分布在連續(xù)的陶瓷基體中。共晶體的分布具有區(qū)域性?;趯Ψ磻^程和微觀組織的研究,提出了Al-Cr2O3體系的反應微觀模型。 最后
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