本文以Al-Ti-MWCNTs為基礎(chǔ)反應(yīng)體,利用反應(yīng)熱壓法制備nano-Ti C/Al金屬陶瓷,研究nano-Ti C/Al金屬陶瓷合成的熱、動(dòng)力學(xué)機(jī)制,分析MWCNTs/Ti摩爾比及合金元素(Mo/Ta/Cr/Nb/Zr)摻雜對(duì)金屬陶瓷微觀組織、力學(xué)性能和熱物理性能的影響規(guī)律,揭示nano-Ti C/Al金屬陶瓷性能強(qiáng)化機(jī)制。對(duì)Al-Ti-MWCNTs體系中潛在反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算及熱分析結(jié)果表明,其反應(yīng)過(guò)程為:Al和MWCNTs最先反應(yīng)生成Al4C3;然后Ti和MWCNTs反應(yīng)生成Ti C,Al和Ti發(fā)生反應(yīng)生成Al3Ti,同時(shí)Al4C3和Ti發(fā)生反應(yīng)生成Ti C;最后Al3Ti會(huì)和MWCNTs反應(yīng)生成Ti C。隨著MWCNTs/Ti比減小,對(duì)反應(yīng)Ti+MWCNTs→Ti C和反應(yīng)3Al+Ti→Al3Ti有促進(jìn)作用;對(duì)反應(yīng)4Al+3MWCNTs→Al4C3和反應(yīng)Al4C3+3Ti→4Al+3Ti C有抑制作用。當(dāng)MWCNTs/Ti比等于1時(shí),最終產(chǎn)物中只有Ti C和Al。當(dāng)MWCNTs或Ti多余,會(huì)有Al4C3或Al3Ti存在。微觀組織分析表明,隨著MWCNTs/Ti比的減小,Ti C...

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 陶鋁復(fù)合材料的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.1 增強(qiáng)體分類
        1.2.2 陶鋁復(fù)合材料的制備方法
        1.2.3 陶鋁復(fù)合材料的組織與性能研究
        1.2.4 陶鋁復(fù)合材料的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 內(nèi)生納米TiC的合成機(jī)制及形貌演變
        1.3.1 TiC的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 納米TiC的合成機(jī)制與形貌演變
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)原材料
    2.2 研究方法及技術(shù)路線
        2.2.1 樣品制備
        2.2.2 陶瓷顆萃取試驗(yàn)
        2.2.3 差熱分析實(shí)驗(yàn)
        2.2.4 技術(shù)路線圖
    2.3 樣品表征
        2.3.1 X射線衍射分析
        2.3.2 掃描電鏡和場(chǎng)發(fā)射電鏡分析
        2.3.3 密度測(cè)試
    2.4 性能測(cè)試
        2.4.1 硬度測(cè)試
        2.4.2 壓縮性能測(cè)試
        2.4.3 熱物理性能測(cè)試
第3章 MWCNTs/Ti對(duì) nano-TiC/Al金屬陶瓷的熱動(dòng)力學(xué)機(jī)制的影響
    3.1 引言
    3.2 Al-Ti-MWCNTs體系熱力學(xué)分析
        3.2.1 Al-Ti-MWCNTs體系潛在反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓
        3.2.2 Al-Ti-MWCNTs體系潛在反應(yīng)的吉布斯自由能
    3.3 MWCNTs/Ti對(duì)金屬陶瓷的熱力學(xué)機(jī)制影響
    3.4 nano-TiC/Al金屬陶瓷合成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制及MWCNTs/Ti的影響
        3.4.1 nano-TiC/Al金屬陶瓷合成的動(dòng)力學(xué)機(jī)制
        3.4.2 MWCNTs/Ti對(duì)金屬陶瓷合成動(dòng)力學(xué)機(jī)制的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 MWCNTs/Ti比對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷組織性能的影響
    4.1 引言
    4.2 不同MWCNTs/Ti的 nano-TiC/Al金屬陶瓷的物相組成
    4.3 不同MWCNTs/Ti的 nano-TiC/Al金屬陶瓷的微觀組織
    4.4 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的硬度和彈性模量
        4.4.1 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的硬度
        4.4.2 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的彈性模量
    4.5 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的壓縮性能
        4.5.1 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的常溫壓縮
        4.5.2 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的高溫壓縮
    4.6 不同MWCNTs/Ti比 nano-TiC/Al金屬陶瓷的熱物理性能
        4.6.1 熱膨脹性能
        4.6.2 導(dǎo)熱性能
    4.7 本章小結(jié)
第5章 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷組織性能的影響
    5.1 引言
    5.2 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷物相組成的影響
    5.3 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷微觀組織的影響
    5.4 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷的硬度和彈性模量的影響
        5.4.1 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷硬度的影響
        5.4.2 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷彈性模量的影響
    5.5 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷壓縮性能的影響
        5.5.1 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷常溫壓縮的影響
        5.5.2 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷高溫壓縮的影響
    5.6 合金元素對(duì)nano-TiC/Al金屬陶瓷熱物理性能的影響
        5.6.1 熱膨脹性能
        5.6.2 導(dǎo)熱性能
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3992692