shs技术制备多孔tib2-tic复相陶瓷的研究

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1、论文题目：SHS技术制备多孔TiB2-TiC复相陶瓷的研究作者姓名：滕方磊入学时间：2009年9月专业名称：材料学研究方向：复合材料指导教师：崔洪芝职称：教授论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年5月19日授予学位日期：STUDYOFSHSOFPOROUSTiB2-TiCMULTIPHASECeramicADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfromShandongUniversityofScience

2、andTechnologybyTengFangleiSupervisor:ProfessorCuiHongzhiCollegeofMaterialsScienceandEngineeringMay2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfort

3、heawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要TiB2-TiC复相陶瓷具有优良的高温性能，高硬度，化学稳定性和耐磨性好；常用作耐磨件、耐腐蚀件等，是一类

4、很有希望的复相陶瓷。为了获得性能优异的多孔陶瓷材料，本文探索了以Ti和B4C等为原料通过自蔓延高温合成技术制备多孔TiB2-TiC复相陶瓷。热力学计算了3Ti+B4C=2TiB2+TiC的吉布斯自由能及绝热温度等，结果表明，体系可发生自蔓延高温合成反应。X射线衍射分析结果表明：3Ti+B4C体系在不同压坯压力和不同B4C粒度条件下反应后产物物相组成为TiB2和TiC两相，未发现其他中间产物物相及反应物物相，表明SHS反应充分，进行得较为彻底。3Ti+B4C体系中添加不同含量C粉，对产物物相组成没有影响。而3Ti+B4C体系中添加过量Ti时，反应

5、产物物相除了TiB2+TiC外，还有Ti和TiB相。扫描电镜下观察了产物的孔洞结构、孔壁形貌，并分析了压坯压力、B4C粒度、C含量及Ti/B4C配比对产物结构的影响。随着压坯压力的增大，产物中孔洞尺寸减小，孔洞壁面生成物颗粒的尺寸也减小，孔隙率降低。随B4C粉末粒度的增大，产物中孔径增大，孔洞壁面上生成物颗粒的尺寸没有明显的变化，孔隙率降低。随着外加C含量的增加，反应后试样的孔洞由长条形变为圆形或椭圆形，孔洞壁面生成物颗粒尺寸增大，孔隙率也增大。随着Ti含量的增加，反应后试样的孔洞数量减少，孔洞尺寸减小，孔隙率也降低。电子探针下观察并分析了反应

6、产物的微区成分，发现反应后生成的TiB2以不同的形态存在，一种是长条状的，另一种是多边形的，且都是深灰色的；而生成的不规则的白色相是TiC。关键词：自蔓延高温合成，TiB2-TiC复相陶瓷，多孔材料，孔隙率。山东科技大学硕士学位论文AbstractABSTRACTTitaniumdiborideandtitaniumcarbidebasedmaterials,duetotheirhighmeltingpoint,hardness,goodthermalshockresistanceandhightemperaturestability,cons

7、tituteanexcellentchoiceforapplicationsinabrasivesandwearresistantparts.Inordertoobtaintheoutstandingperformanceoftheporousmulti-phaseceramic,thispaperexploredtoprepareTiB2-TiCmulti-phaseceramicsusingTiandB4Casrawmaterialsbyself-propagatinghigh-temperaturesynthesistechnology.

8、ThroughthermodynamiccomputationofGibbsfreeenergyandadiabatictemperature，the