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燃燒法制取鈦顆粒基體的匹配性

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-7-10 11:40:21
近年來發展起來的原位生長技術,以及包括燃燒合成法(SHS)、放熱擴散法(XD)、輔助燃燒合成法(CAS)等在內的放熱合成技術,使顆粒增強基復合材料能夠獲得“清潔”的界面,有效地改善了鈦基體^碳化物、硼化物、氮化物等增強顆粒界面的相容性。有學者研究了TiC顆粒與基體界面反應區大小與熱處理工藝的關系:高溫熱處理可以加快界面反應,使反應區變寬;而慢冷則使碳二次析出,反應區變窄。

鈦棒基體幾乎與所有增強顆粒發生界面反應。為了改善鈦基體與增強顆粒的界面特性,早期的研究工作重點集中在對鈦基體成分進行設計,如添加抑制鈦基體與增強顆粒反應的合金元素V、Mo、A1等。而目前的研究同時考慮改進復合材料制造工藝和進行熱處理等。
    例如,在Ti-SiC復合材料系統中,SiC顆粒與鈦基體易發生界面反應,生成反應產物,降低界面黏結強度。但是,采用非傳統制造工藝(如振動波固結技術)制備Ti-SiC復合材料.則吋以控制界面反應,使產品達到100%理論密度,幾乎不存在界面反應。
    
(1)自蔓延高溫合成法(SHS)。該項技術始于1967年,由前蘇聯物理化學研究所研究成功,用這種方法可以生產400多種化合物,其制備工藝過程為:將Ti和C兩種元素粉末混合來燃燒合成TiC經機械破碎分級后制得TiC顆粒。但是這種顆粒的形狀不規則,尖角多往往作為磨料使用,而不適于作為復合材料中的增強粒子。在Ti-C系中加人鋁元素.則可以改變生成TiC粒子的合成途徑及形狀等。SHS技術是利用反應自身的能量合成新的產物,不需外部提供能量(點火過后),并且SHS技術對設備要求不高,是一種頗具商業開發價值的工藝途徑。但是,采用SHS技術合成的材料存在內部孔隙。一般隨后采用放熱擴散法(XD)、輔助燃燒合成法(CAS)加以消除。
(2)輔助燃燒合成技術(CAS)。CAS技術是一種較低成本、能夠進行微觀結構設計的技術,它把粉末冶金與傳統熔融金屬技術相結合,利用原位生長生成第二相,其組成元素被加人坯料中。在較低點火溫度與金屬熔體發生燃燒合成(SHS過程)。剩余鈦棒在更高的點火溫度下熔化.使得第二相粒子分布均勻,但在CAS工藝中.剩余鈦的含量必須得到嚴格控制。
來源:
鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦絲
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