电场作用下燃烧合成TiC-Al2O3-Al致密复合材料的研究
来源期刊：稀有金属材料与工程2007年增刊第3期
论文作者：罗蓬 严有为 胡侨丹
关键词：电场; TiC-Al2O3-Al复合材料; 致密性; 燃烧合成;
摘 要：以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象,利用电场的激活作用和燃烧合成过程中形成的液态Al对合成产物的渗透作用,探讨了在无外加机械压力的条件下直接燃烧合成致密TiC-Al2O3-Al复合材料的可能性.结果表明,外加电场可提高体系的绝热燃烧温度,从而突破该体系只能在x＜10 mol下发生燃烧合成反应的热力学限制;而且,随着体系中过余Al量x的增加,合成的TiC和Al2O3晶粒尺寸减小,合成材料的致密性提高.当体系中过余Al量x=14 mol、E=25 V/cm时,直接燃烧合成了致密性达92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料,且该材料具有如下力学性能:硬度HRC=56.5,抗弯强度σf=531 MPa,断裂韧性K1C=10.96MPa·m1/2.
罗蓬1，严有为2，胡侨丹2
(1.江南大学,机械工程学院,江苏,无锡,214122;
2.华中科技大学,材料成形及模具技术国家重点实验室,湖北,武汉,430074)
摘要:以3TiO2+3C+(4+x)Al反应体系为对象,利用电场的激活作用和燃烧合成过程中形成的液态Al对合成产物的渗透作用,探讨了在无外加机械压力的条件下直接燃烧合成致密TiC-Al2O3-Al复合材料的可能性.结果表明,外加电场可提高体系的绝热燃烧温度,从而突破该体系只能在x＜10 mol下发生燃烧合成反应的热力学限制;而且,随着体系中过余Al量x的增加,合成的TiC和Al2O3晶粒尺寸减小,合成材料的致密性提高.当体系中过余Al量x=14 mol、E=25 V/cm时,直接燃烧合成了致密性达92.5%的TiC-Al2O3-Al复合材料,且该材料具有如下力学性能:硬度HRC=56.5,抗弯强度σf=531 MPa,断裂韧性K1C=10.96MPa·m1/2.
关键词:电场; TiC-Al2O3-Al复合材料; 致密性; 燃烧合成;
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