原位合成 TiC x 增强 Ni

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1、：分类号密级：ＵＤＣ：单位代码：Ｓ徼２处大学硕士学位论文论文题目：原位合成ＴｉＣｘ増强Ｎｉ基复合材料及性能研究馨学号１４２０１９００５４：高银银作者：专业名称：材料科学与工程２０１７年６月５日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研宂成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做

2、了明确的说明并表示了谢意。签名：Ｍ私總签名日期：ｒ关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文，保密的论文在解密后应遵循此规定。签名：：导师签名ｊｍｕｓ—ＳＭｉＬ＿安徽工业大学硕士学位论文论文题目：原位合成TiCx增强Ni基复合材料及性能研究StudyonIn-suitSynthesisofTiCxReinforcedNiMatrixCompositesandtheir

3、Properties作者：高银银学院：材料科学与工程指导教师：尹孝辉单位：安徽工业大学协助指导老师：单位：论文提交日期：2017年6月5日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002硕士学位论文摘要摘要颗粒增强镍基复合材料具有各向同性，易于成型，成本低廉，应用范围广等优点，采用原位合成法制备TiCx增强Ni基复合材料具有粒子与基体结合牢固，孔隙率小，无明显杂质等优点，已成为当前研究的热点。本文基于改善颗粒增强镍基复合材料的强韧性、耐磨性和抗氧化性的目的，以Ti3SiC2为先驱体材料，利用Ti3SiC2陶瓷容易发生拓扑反应的特点，采用固态扩散方法原位合成TiCx增强

4、Ni基复合材料。研究TiCx/Ni复合材料的微观组织、力学性能、耐磨性和抗氧化性能，并进一步探讨其失效机理。研究结果表明：（1）研究高温下Ti3SiC2陶瓷和金属Ni反应：在1200℃时，Ti3SiC2陶瓷和金属Ni界面结合良好，界面生成两层反应层，但是在此条件下无法合成复合材料。在1300℃时，通过扩散反应生成复合材料，研究了Ti3SiC2陶瓷和金属Ni体积比不同时的显微结构。结果表明：当Ti3SiC2和Ni体积比为2:1时，复合材料以TiCx、Ni16Ti6Si7三元相和Ni31Si12等Ni-Si化合物为主要相，含有少量Ni(Si)固溶体；当Ti3SiC2和Ni

5、体积比为1:1时，由于拓扑反应，Ti3SiC2完全转变成TiCx，原位合成TiCx颗粒增强Ni(Si)复合材料，并没有其它杂质相生成。（2）原位合成TiCx增强Ni基复合材料的硬度值为663HV，弯曲强度为1234.30-2-2MPa±306.5MPa；弯曲模量为147.629kN·mm±19.28kN·mm。利用扫描电镜对样品的三点弯曲断口形貌进行观察，发现这种复合材料的断裂形式主要是以韧性断裂为主，并伴随有少量的脆性断裂断口形貌。（3）研究了原位合成TiCx增强Ni基复合材料在不同载荷作用下的滑动摩擦磨损性能。在室温下，这种复合材料的磨损失重和质量磨损率随载荷的升

6、高而不断增加，但增加的幅度都不大。且随着载荷的增加，磨损表面上粘着和塑性变形的迹象逐渐加重。（4）研究了原位合成TiCx增强Ni基复合材料在700、800、900℃下恒温氧化性能。在高温下，这种复合材料恒温持续氧化20h，氧化动力学曲线基本符合抛物线规-4-4-3律，在700、800和900℃的氧化速率常数分别为1.51×10、7.07×10和4.52×102-4-1-1mg·cm·min，氧化反应的活化能为188.56kJ·mol。试样的氧化产物主要为TiO2，伴随有少量的NiO和SiO2。关键词：TiCx、Ni基复合材料、Ti3SiC2陶瓷、显微结构、性能I硕士学

7、位论文AbstractAbstractParticlereinforcedNimatrixcompositeshavetheadvantagesofisotropic,easymolding,lowcostandwideapplicationrange,etc.AndtheTiCxreinforcedNimatrixcompositespreparedbyinsitusynthesishavemanybenefits,forinstance,strongcombinationofparticlesandmatrix,lowporosityandnoo