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燃烧法制取钛颗粒基体的匹配性

来源:钛棒,钛板,钛合金,钛设备,钛管,钛丝 发布时间:2014-7-10 11:40:21
近年来发展起来的原位生长技术,以及包括燃烧合成法(SHS)、放热扩散法(XD)、辅助燃烧合成法(CAS)等在内的放热合成技术,使颗粒增强基复合材料能够获得“清洁”的界面,有效地改善了钛基体^碳化物、硼化物、氮化物等增强颗粒界面的相容性。有学者研究了TiC颗粒与基体界面反应区大小与热处理工艺的关系:高温热处理可以加快界面反应,使反应区变宽;而慢冷则使碳二次析出,反应区变窄。

钛棒基体几乎与所有增强颗粒发生界面反应。为了改善钛基体与增强颗粒的界面特性,早期的研究工作重点集中在对钛基体成分进行设计,如添加抑制钛基体与增强颗粒反应的合金元素V、Mo、A1等。而目前的研究同时考虑改进复合材料制造工艺和进行热处理等。
    例如,在Ti-SiC复合材料系统中,SiC颗粒与钛基体易发生界面反应,生成反应产物,降低界面黏结强度。但是,采用非传统制造工艺(如振动波固结技术)制备Ti-SiC复合材料.则吋以控制界面反应,使产品达到100%理论密度,几乎不存在界面反应。
    
(1)自蔓延高温合成法(SHS)。该项技术始于1967年,由前苏联物理化学研究所研究成功,用这种方法可以生产400多种化合物,其制备工艺过程为:将Ti和C两种元素粉末混合来燃烧合成TiC经机械破碎分级后制得TiC颗粒。但是这种颗粒的形状不规则,尖角多往往作为磨料使用,而不适于作为复合材料中的增强粒子。在Ti-C系中加人铝元素.则可以改变生成TiC粒子的合成途径及形状等。SHS技术是利用反应自身的能量合成新的产物,不需外部提供能量(点火过后),并且SHS技术对设备要求不高,是一种颇具商业开发价值的工艺途径。但是,采用SHS技术合成的材料存在内部孔隙。一般随后采用放热扩散法(XD)、辅助燃烧合成法(CAS)加以消除。
(2)辅助燃烧合成技术(CAS)。CAS技术是一种较低成本、能够进行微观结构设计的技术,它把粉末冶金与传统熔融金属技术相结合,利用原位生长生成第二相,其组成元素被加人坯料中。在较低点火温度与金属熔体发生燃烧合成(SHS过程)。剩余钛棒在更高的点火温度下熔化.使得第二相粒子分布均匀,但在CAS工艺中.剩余钛的含量必须得到严格控制。
来源:
钛棒,钛板,钛合金,钛设备,钛管,钛丝
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