本文以石墨粉、海綿鈦和純銅為原料,采用熔體反應(yīng)法在Cu熔體中原位合成TiC顆粒,結(jié)合傳統(tǒng)的鑄造工藝制備TiC顆粒增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料。通過差示掃描量熱儀(DSC)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)以及高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)等手段對(duì)其物相和微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。該方法制備的復(fù)合材料中TiC呈現(xiàn)出正多面體、類球形多面體和球形顆粒態(tài),尺寸在0.5–5μm之間,絕大部分TiC顆粒彌散在基體中,且復(fù)合材料界面結(jié)合良好。通過分析鈦與石墨粉在銅熔體中反應(yīng)的熱力學(xué)過程并結(jié)合復(fù)合材料微觀組織分析,揭示了TiC在Cu–Ti熔體中的反應(yīng)合成機(jī)理:熔體中的Ti原子與加入的石墨顆粒接觸并觸發(fā)反應(yīng),合成的TiC在石墨片上形核并長(zhǎng)大,部分TiC擴(kuò)散到熔體中并在凝固后的TiC/Cu復(fù)合材料基體中彌散分布,部分TiC合并長(zhǎng)大或團(tuán)聚成聚集團(tuán)。通過減小原始材料中C/Ti的比例,在Cu熔體中成功合成了非化學(xué)計(jì)量比的TiC_x,非化學(xué)計(jì)量比的TiC_x在Cu熔體中具有更好的潤(rùn)濕性,這也使復(fù)合材料中TiC顆粒的分布更加均勻。但非化學(xué)計(jì)量比TiC_x

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 Cu基復(fù)合材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 纖維增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料
        1.2.2 晶須增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料
        1.2.3 顆粒增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料
    1.3 TiC性質(zhì)簡(jiǎn)介及其在Cu基復(fù)合材料中的應(yīng)用
    1.4 TiC顆粒增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料的制備工藝
        1.4.1 粉末冶金法
        1.4.2 機(jī)械合金化
        1.4.3 自蔓延高溫合成法
        1.4.4 接觸反應(yīng)法
    1.5 課題研究的內(nèi)容及意義
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
        1.5.3 研究意義
第2章 試驗(yàn)方法與分析手段
    2.1 試驗(yàn)用原材料
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 Cu-Ti-C體系的熱力學(xué)分析
        2.2.2 熔體反應(yīng)法制備TiC顆粒增強(qiáng)Cu基復(fù)合材料
        2.2.3 在Cu-Ti-C系統(tǒng)中Si元素對(duì)TiC_x穩(wěn)定性的影響
        2.2.4 B元素對(duì)TiC/Cu復(fù)合材料的影響
    2.3 試驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)儀器
        2.3.1 試樣的制備
        2.3.2 X射線衍射
        2.3.3 掃描電子顯微鏡
        2.3.4 透射電子顯微鏡
        2.3.5 中子散射
    2.4 材料硬度及導(dǎo)電性能測(cè)試
        2.4.1 硬度測(cè)試
        2.4.2 導(dǎo)電性能測(cè)試
第3章 TiC顆粒在Cu熔體中原位合成及其機(jī)理研究
    3.1 引言
    3.2 TiC在Cu-Ti-C體系中合成的熱力學(xué)分析
    3.3 TiC/Cu復(fù)合材料的制備及組織分析
    3.4 TiC在Cu熔體中合成機(jī)理的研究
    3.5 原料中C/Ti比對(duì)合成TiC_x的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 TiC_x在Cu-Si熔體中的穩(wěn)定性及其演變過程
    4.1 引言
    4.2 Si元素對(duì)近化學(xué)計(jì)量比TiC_0.9的影響
    4.3 Si元素對(duì)非化學(xué)計(jì)量比TiC_0.6的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 B元素對(duì)TiC/Cu復(fù)合材料的影響
    5.1 引言
    5.2 B元素對(duì)TiC/Cu復(fù)合材料硬度和導(dǎo)電性能的影響
    5.3 B元素對(duì)TiC/Cu復(fù)合材料微觀組織的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3784837