本文關(guān)鍵詞：非化學(xué)計量比TiC_x與難熔化合物固相燒結(jié)體的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：性能優(yōu)良的結(jié)合劑是制備高品質(zhì)PCD—聚晶金剛石的關(guān)鍵，課題利用機械合金化方法制備非化學(xué)計量比TiCx，在高壓條件下將其與AlN、TaC分別進行分層和混合燒結(jié)，研究界面區(qū)域原子擴散現(xiàn)象，提高燒結(jié)體材料性能。 TiC0.4與AlN、TaC分別進行高壓分層燒結(jié)，壓力5.5GPa，溫度1500℃，保溫時間15min。實驗結(jié)果表明，TiC0.4/AlN界面出現(xiàn)N的高含量區(qū)域，TiC0.4側(cè)觀察到明顯Al聚集區(qū)，TiC0.4/TaC界面觀察到明顯的擴散區(qū)域，Ti、Ta元素存在明顯的階梯分布，界面原子擴散現(xiàn)象明顯。 TiC0.4與AlN以不同配比高壓燒結(jié)，生成了TiCxNy和Al2O3物相。燒結(jié)體硬度隨AlN含量的增加先增大后減小，AlN體積分數(shù)為20%、燒結(jié)溫度1500℃時燒結(jié)體的硬度達到最大值19.63GPa；AlN體積分數(shù)為20%、燒結(jié)溫度1400℃時燒結(jié)體斷裂韌性最優(yōu)，，為6.25MPa·m1/2。TiC0.4與TaC不同配比進行高壓燒結(jié)，TaC體積分數(shù)為25%時硬度最高，為15.29GPa；不同保溫時間對比，保溫10min時燒結(jié)體硬度達到最大值16.68GPa，20min時斷裂韌性最優(yōu)，為4.90MPa·m1/2。 TiC0.4/AlN/TaC三相混合燒結(jié)得到TAT系列燒結(jié)體，1500℃，5.5GPa，保溫10min進行不同配比的高壓燒結(jié)，TAT-6硬度最大，達到21.13GPa，TAT-3斷裂韌性最優(yōu)，為6.32MPa·m1/2。TaC體積分數(shù)在15~25%范圍內(nèi)，有利于TiC0.4/AlN/TaC三相復(fù)合塊體材料性能的優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：機械合金化 非化學(xué)計量比碳化鈦 氮化鋁 碳化鉭 高壓燒結(jié)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ134.11
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 PCD 概述9-11
• 1.1.1 PCD 的性質(zhì)和應(yīng)用9-10
• 1.1.2 PCD 結(jié)合劑的研究和進展10-11
• 1.2 非化學(xué)計量比碳化鈦11-15
• 1.2.1 非化學(xué)計量比化合物11-12
• 1.2.2 非化學(xué)計量比 TiCx12-14
• 1.2.3 機械合金化制備 TiCx14-15
• 1.3 AlN 和 TaC 的性質(zhì)介紹15-18
• 1.3.1 AlN 的性質(zhì)和應(yīng)用15-16
• 1.3.2 TaC 的性質(zhì)和應(yīng)用16-17
• 1.3.3 TiCx與 AlN 和 TaC 吉布斯自由能的關(guān)系17-18
• 1.4 高壓燒結(jié)18-19
• 1.5 選題背景及研究內(nèi)容19-21
• 第2章 實驗方法與研究內(nèi)容21-27
• 2.1 實驗原料21
• 2.2 實驗設(shè)備21
• 2.3 實驗方法21-27
• 2.3.1 機械合金化制備 TiC_(0.4)22
• 2.3.2 高壓燒結(jié)22-24
• 2.3.3 物相分析24-25
• 2.3.4 形貌觀察25
• 2.3.5 維氏硬度測試25
• 2.3.6 斷裂韌性測試25-27
• 第3章 TiC_(0.4)與第二相的界面擴散27-38
• 3.1 機械合金化制備 TiC_(0.4)納米粉末28-30
• 3.1.1 TiC_(0.4)粉體的 X 射線衍射分析28-29
• 3.1.2 TiC_(0.4)粉體的 SEM 與 EDS 分析29-30
• 3.2 TiC_(0.4)不同溫度的單相燒結(jié)30-33
• 3.2.1 TiC_(0.4)燒結(jié)塊體的 XRD 和微觀形貌分析30-32
• 3.2.2 TiC_(0.4)燒結(jié)塊體的性能分析32-33
• 3.3 TiC_(0.4)和 AlN 分層燒結(jié)的界面擴散現(xiàn)象33-35
• 3.3.1 TiC_(0.4)/AlN 擴散界面的形貌觀察33
• 3.3.2 TiC_(0.4)/AlN 擴散界面的 EDS 分析33-35
• 3.4 TiC_(0.4)和 TaC 分層燒結(jié)的界面擴散現(xiàn)象35-36
• 3.4.1 TiC_(0.4)/TaC 擴散界面的形貌觀察35-36
• 3.4.2 TiC_(0.4)/TaC 擴散界面的 EDS 分析36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第4章 TiC_(0.4)與添加相的復(fù)合燒結(jié)38-56
• 4.1 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)38-46
• 4.1.1 不同混料時間 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)38-40
• 4.1.2 不同配比 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)40-43
• 4.1.3 不同燒結(jié)溫度 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)43-46
• 4.2 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)46-50
• 4.2.1 TaC 與不同 C 含量 TiCx的高壓燒結(jié)46-47
• 4.2.2 不同配比 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)47-48
• 4.2.3 不同保溫時間 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)48-50
• 4.3 TiC_(0.4)/AlN/TaC 的三相燒結(jié)50-54
• 4.3.1 不同保溫時間的 TAT 三相燒結(jié)51-53
• 4.3.2 不同原料配比的 TAT 三相燒結(jié)53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)61-62
• 致謝62-63
• 作者簡介63

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：非化學(xué)計量比TiC_x與難熔化合物固相燒結(jié)體的性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：266116