太原Ti3SiC2/SiC陶瓷輥原位制備技術及其組織、性能

作者：發(fā)布時間：2019-07-18 14:06:14點擊：47803

陶瓷輥的脆性限制了其應用的范圍，而Ti3SiC2陶瓷輥由于其高溫條件下具有較好的塑性行為，以及好的綜合機械性能，從而被認為是更具有發(fā)展前景的韌性陶瓷，受到研究者的高度重視。但是由于制備純相的Ti3SiC2陶瓷輥的工藝條件范圍比較狹小，獲得大尺寸的Ti3SiC2陶瓷輥很困難，因此，制備Ti3SiC2基陶瓷輥成為利用Ti3SiC2陶瓷輥好的綜合機械性能的一條途徑。而固態(tài)置換原位反應以其制備方法簡單、成本低廉等優(yōu)點，成為制備Ti3SiC2基陶瓷輥的制備方法。陶瓷輥

　　采用原位熱壓技術來制備Ti3SiC2/SiC陶瓷輥，一方面是為了更好的利用Ti3SiC2陶瓷輥好的綜合機械性能；另一方面是為了研究固態(tài)置換原位反應反應機理、反應路徑，以及界面反應機制對組織形貌的影響。而化學勢穩(wěn)定性相圖是判斷化學反應路徑的有效工具，為了計算化學勢穩(wěn)定性相圖，我們提出了一種簡單估算中間化合物Gibbs生成自由能的方法——影射分解矩陣模型，并根據(jù)Ti-Si-C三元相圖得到了各元素的化學勢相圖，得出了合成Ti3SiC2/SiC陶瓷輥的反應路徑。通過實驗，我們獲得了Ti3SiC2/SiC陶瓷輥，且利用反應物C、Si的調(diào)控作用，制備出機械性能不同的Ti3SiC2/SiC陶瓷輥，以滿足不同的工作環(huán)境。

　　合成Ti3SiC2/SiC陶瓷輥固態(tài)置換原位反應機理，及界面的生長方式。由實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，硅流失是造成化學反應不完全的主要因素，而硅的流失主要是由于溫度與壓力的影響，因此調(diào)整制備工藝，特別是調(diào)整溫度與壓力的關系對合成Ti3SiC2/SiC陶瓷輥是必要的。

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