氮化鈦（TiN）是一種典型的非化學(xué)計量比的金屬氮化物,具有優(yōu)異的物化特性,在高溫、超硬等特殊服役環(huán)境中具有重要的應(yīng)用價值。近化學(xué)計量比的高質(zhì)量TiN粉體是制備高性能TiN器件的關(guān)鍵�；跉�-固反應(yīng)的傳統(tǒng)流化床技術(shù)制備TiN粉體存在難以逾越的氣固擴(kuò)散過程,導(dǎo)致物相不純,且氮含量較低�；瘜W(xué)氣相沉積工藝（Chemical Vapor Deposition,CVD）能夠從原子或分子尺度調(diào)控反應(yīng),是制備高質(zhì)量粉體的重要手段。但是,由于傳統(tǒng)TiCl4-N2-H2體系無法在氣相中均相形核,只能獲得TiN涂層�；诖�,本文提出了一種流化床化學(xué)氣相沉積（Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition,FBCVD）制備高質(zhì)量 TiN 粉體的新思路,即利用TiCl4-N2-H2體系易成膜特性在TiN種子粉體表面沉積高質(zhì)量TiN顆粒,并進(jìn)一步通過將TiCl4還原為TiCl3以突破難以均相形核的壁壘,從氣相中直接獲得高質(zhì)量TiN細(xì)粉�；谠撔滤悸�,發(fā)展了兩種FBCVD制備高質(zhì)量TiN粉體的新工藝,取得以下研究成果:（1）對TiCl4-N2-H2體系制備TiN進(jìn)行熱力學(xué)分析,系統(tǒng)考... 

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 氮化鈦的物化特性
    1.2 氮化鈦粉體的應(yīng)用
    1.3 氮化鈦粉體的制備方法
        1.3.1 以Ti或TiH_2為原料的氮化法
        1.3.2 以TiO_2為原料的氮化法
        1.3.3 以Ti的鹵化物為原料的氮化法
        1.3.4 不同方法制備的TiN粉體性能對比
    1.4 流化床化學(xué)氣相沉積制備高質(zhì)量TiN粉體的新思路
    1.5 本論文的主要內(nèi)容
第2章 基于TiCl_4-N_2-H_2體系流化床化學(xué)氣相沉積制備TiN粉體
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
        2.2.3 分析和表征方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 沉積過程熱力學(xué)分析
        2.3.2 粉體粒徑對流化沉積的影響
        2.3.3 反應(yīng)溫度的影響
        2.3.4 沉積產(chǎn)物的化學(xué)計量比和氧雜質(zhì)含量
        2.3.5 TiN在FBCVD中的生長模式
    2.4 本章小結(jié)
第3章 TiCl_4預(yù)還原-氮化制備TiN粉體研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置及方法
        3.2.3 分析及表征方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熱力學(xué)分析計算
        3.3.2 TiCl_4-N_2-H_2體系預(yù)還原-氮化實(shí)驗(yàn)
        3.3.3 TiN粉體的性能
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 本文的主要結(jié)論
    4.2 本文的主要創(chuàng)新點(diǎn)
    4.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]TiO2碳熱還原氮化合成TiN的工藝因素研究[D]. 張艷明.西安建筑科技大學(xué) 2013
[2]非化學(xué)計量比TiNx的制備及相穩(wěn)定性研究[D]. 石青娟.燕山大學(xué) 2010
[3]氮化鈦與硫化鎳納米材料的化學(xué)合成與表征[D]. 李靜.山東大學(xué) 2008
[4]納米Ti（C，N）的機(jī)械合金化合成及其在金屬陶瓷中的應(yīng)用[D]. 于海軍.南京航空航天大學(xué) 2007
[5]氮化鈦、碳化鈦和碳氮化鈦的合成及其在炭磚中的應(yīng)用[D]. 甘明亮.武漢科技大學(xué) 2006
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本文編號：3647999