反應燒結制備多孔TiB2-TiC復相陶瓷的研究.pdf

1、基于復相TiB2-TiC陶瓷材料具有高熔點、高硬度、高導熱、低膨脹系數(shù)、高耐磨性與良好導電性等特點,因此這類材料在高溫過濾方面具有很好的應用前景,從而開展這類材料的研究,特別是采用原位合成技術來制備該材料具有一定創(chuàng)新性的。
　　 本文在真空燒結條件下,采用反應燒結原位合成技術,以Ti、B4C和炭黑為原料,制備多孔TiB2-TiC復相陶瓷材料。研究了原料顆粒尺寸、原料配比、燒結溫度對多孔TiB2-TiC復相陶瓷的燒結性能、孔隙結構

2、和力學性能的影響。
　　 1.3Ti-B4C系統(tǒng)的燒結樣品在燒結溫度低于1300℃存在TiB和Ti3B4中間過渡相,當燒結溫度高于1300℃,反應燒結制備的材料產(chǎn)物較為純凈,中間過渡相消失,燒結樣品中只含有TiB2和TiC兩相。
　　 2.反應燒結原位合成的多孔TiB2-TiC復相陶瓷材料存在連通孔隙,且孔隙分布較為均勻,孔徑分布范圍較窄。燒結樣品的斷口表面一部分比較平整,表現(xiàn)為穿晶斷裂;另一部分表面高低不平,表現(xiàn)為沿晶

3、斷裂。總的來說,多孔TiB2-TiC復相陶瓷材料的斷裂方式既存在沿晶斷裂,又具有穿晶斷裂的混合斷裂模式。
　　 3.原料顆粒大小對燒結樣品的密度、孔徑大小和力學性能有重要影響。對于同一系統(tǒng)來說,燒結溫度高的燒結樣品具有高的密度、三點抗彎強度和低的孔徑。在同一燒結溫度下,3Ti-B4C系統(tǒng)的燒結樣品,其密度和三點彎曲強度均高于4Ti-B4C-C系統(tǒng),相對透氣系數(shù)和最大孔徑值則是低于4Ti-B4C-C系統(tǒng)的。結果表明,B4C粉末顆粒