Ti3AlC2陶瓷材料的SHS制備工藝.pdf

1、三元層狀碳化物Ti3AlC2兼具金屬和陶瓷的特性，它像金屬一樣具有導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，有相對較低的維氏硬度，在高溫下具有良好的熱震性，能用高速刀具進行加工而不需要潤滑；也像陶瓷一樣具有高的強度，高的熔點和良好的熱穩(wěn)定性。更具有應(yīng)用價值的是它具有優(yōu)于石墨和MoS2的自潤滑性能。因此，近年來Ti3AlC2受到眾多研究人員的關(guān)注。人們采用自蔓延高溫合成(SHS)、熱壓燒結(jié)(HP)、熱等靜壓(HIP)、放電等離子燒結(jié)(SPS)等各種工藝制備Ti3A

2、lC2。然而自蔓延高溫合成與其它制備方法相比，具有工藝簡單、成本低廉、產(chǎn)物純度高（反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近100％），且一經(jīng)引燃就不需要對其進一步提供任何能量。為此我們對該工藝制備Ti3AlC2材料進行了研究。
　　 本文采用自蔓延高溫反應(yīng)合成(SHS)工藝，以Ti粉、Al粉、C粉為原料，在Ti-Al-C摩爾比一定時，研究添加TiC對自蔓延高溫合成產(chǎn)物的影響，同時調(diào)節(jié)Al在原料中的含量，可以得到高純度的Ti3AlC2陶瓷材料；此外，以Ti

3、粉、Al粉、C粉、TiC粉為原料，研究摻雜Si及調(diào)節(jié)Al含量對自蔓延合成高純度Ti3AlC2陶瓷材料的影響。應(yīng)用X射線衍射、掃描電鏡結(jié)合能譜儀、差熱分析等實驗儀器，研究在不同實驗參數(shù)下所得產(chǎn)物的相組成、顯微結(jié)構(gòu)特征及反應(yīng)機理，并討論了Si作為反應(yīng)助劑的作用。
　　 研究結(jié)果表明，選用摩爾比為2Ti/1.1Al/C/0.9TiC和2Ti/Al/C/0.9TiC/0.1Si的粉末進行配料，以球料比為10:1、球磨轉(zhuǎn)速150r/min