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(jī)械合金化方法制備非化學(xué)計(jì)量比TiCx，在高壓條件下將其與AlN、TaC分別進(jìn)行分層和混合燒結(jié)，研究界面區(qū)域原子擴(kuò)散現(xiàn)象，提高燒結(jié)體材料性能。TiC0.4與AlN、TaC分別進(jìn)行高壓分層燒結(jié)，壓力5.5GPa，溫度1500℃，保溫時(shí)間15min。實(shí)驗(yàn)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(kuò)散區(qū)域，Ti、Ta元素存在明顯的階梯分布，界面原子擴(kuò)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?jǐn)?shù)為20%、燒結(jié)溫度1500℃時(shí)燒結(jié)體的硬度達(dá)到最大值19.63GPa；AlN體積分?jǐn)?shù)為20%、燒結(jié)溫度1400℃時(shí)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(jìn)行高壓燒結(jié)，TaC體積分?jǐn)?shù)為25%時(shí)硬度最高，為15.29GPa；不同保溫時(shí)間對(duì)比，保溫10min時(shí)燒結(jié)體硬度達(dá)到最大值16.68GPa，20min時(shí)斷裂韌性最優(yōu)，為4.9... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 PCD 概述
        1.1.1 PCD 的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.1.2 PCD 結(jié)合劑的研究和進(jìn)展
    1.2 非化學(xué)計(jì)量比碳化鈦
        1.2.1 非化學(xué)計(jì)量比化合物
        1.2.2 非化學(xué)計(jì)量比 TiCx
        1.2.3 機(jī)械合金化制備 TiCx
    1.3 AlN 和 TaC 的性質(zhì)介紹
        1.3.1 AlN 的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.3.2 TaC 的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.3.3 TiCx與 AlN 和 TaC 吉布斯自由能的關(guān)系
    1.4 高壓燒結(jié)
    1.5 選題背景及研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)方法與研究?jī)?nèi)容
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 機(jī)械合金化制備 TiC_(0.4)
        2.3.2 高壓燒結(jié)
        2.3.3 物相分析
        2.3.4 形貌觀察
        2.3.5 維氏硬度測(cè)試
        2.3.6 斷裂韌性測(cè)試
第3章 TiC_(0.4)與第二相的界面擴(kuò)散
    3.1 機(jī)械合金化制備 TiC_(0.4)納米粉末
        3.1.1 TiC_(0.4)粉體的 X 射線衍射分析
        3.1.2 TiC_(0.4)粉體的 SEM 與 EDS 分析
    3.2 TiC_(0.4)不同溫度的單相燒結(jié)
        3.2.1 TiC_(0.4)燒結(jié)塊體的 XRD 和微觀形貌分析
        3.2.2 TiC_(0.4)燒結(jié)塊體的性能分析
    3.3 TiC_(0.4)和 AlN 分層燒結(jié)的界面擴(kuò)散現(xiàn)象
        3.3.1 TiC_(0.4)/AlN 擴(kuò)散界面的形貌觀察
        3.3.2 TiC_(0.4)/AlN 擴(kuò)散界面的 EDS 分析
    3.4 TiC_(0.4)和 TaC 分層燒結(jié)的界面擴(kuò)散現(xiàn)象
        3.4.1 TiC_(0.4)/TaC 擴(kuò)散界面的形貌觀察
        3.4.2 TiC_(0.4)/TaC 擴(kuò)散界面的 EDS 分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 TiC_(0.4)與添加相的復(fù)合燒結(jié)
    4.1 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)
        4.1.1 不同混料時(shí)間 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)
        4.1.2 不同配比 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)
        4.1.3 不同燒結(jié)溫度 TiC_(0.4)和 AlN 的復(fù)合燒結(jié)
    4.2 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)
        4.2.1 TaC 與不同 C 含量 TiCx的高壓燒結(jié)
        4.2.2 不同配比 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)
        4.2.3 不同保溫時(shí)間 TiC_(0.4)和 TaC 的復(fù)合燒結(jié)
    4.3 TiC_(0.4)/AlN/TaC 的三相燒結(jié)
        4.3.1 不同保溫時(shí)間的 TAT 三相燒結(jié)
        4.3.2 不同原料配比的 TAT 三相燒結(jié)
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]加入TaC對(duì)Ti3SiC2陶瓷材料性能的影響[J]. 楊祎諾,尹洪峰,劉百寬,袁蝴蝶,賈換.  航空材料學(xué)報(bào). 2013(01)
[2]聚晶金剛石高速研磨實(shí)驗(yàn)研究[J]. 許立福,劉濤,黃樹濤,周麗.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2012(12)
[3]C/C復(fù)合材料表面TaC涂層的制備和生成機(jī)制[J]. 李江鴻,張紅波,熊翔,肖鵬,黃伯云.  稀有金屬材料與工程. 2009(03)
[4]Effects of nano TiN addition on the microstructure and mechanical properties of TiC based steel bonded carbides[J]. WANG Zhi’an,DAI Haiyang,and ZOU YuKey Lab.of the Education Ministry of China for Radiation Physics and Technology,Institute of Nuclear Science and Technology,Sichuan University,Chengdu 610064,China.  Rare Metals. 2008(01)
[5]PDC的制備技術(shù)及其參數(shù)對(duì)產(chǎn)品特性的影響[J]. 柴津萩,王光祖.  超硬材料工程. 2007(06)
[6]聚晶金剛石的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張勤儉,曹鳳國,王先逵.  金剛石與磨料磨具工程. 2006(01)
[7]C/C復(fù)合材料基TaC涂層低功率激光燒蝕特征[J]. 李國棟,熊翔.  粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2005(03)
[8]溫度對(duì)CVD-TaC涂層組成、形貌與結(jié)構(gòu)的影響[J]. 李國棟,熊翔,黃伯云.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]人工合成金剛石研究進(jìn)展[J]. 陳乾旺,婁正松,王強(qiáng),陳昶樂.  物理. 2005(03)
[10]聚晶金剛石復(fù)合體的研究進(jìn)展[J]. 陳石林,彭振斌,陳啟武.  礦冶工程. 2004(02)

博士論文
[1]AIN/BN復(fù)相陶瓷的SPS制備、顯微結(jié)構(gòu)與性能調(diào)整[D]. 李美娟.武漢理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]SPS燒結(jié)制備TaC基陶瓷及其組織與性能研究[D]. 鄭思維.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]聚晶金剛石復(fù)合片（PDC）顯微結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 陳晶晶.武漢理工大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3173571