超細晶粒Ti（C，N）基金屬陶瓷的研究
發(fā)布時間：2020-12-19 20:28
借助于熱分析（DSC）、X-ray 衍射分析（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、選區(qū)電子衍射分析（SED）、O/N 測定儀、重力/離心沉降粒度測定儀等分析和測試手段,系統(tǒng)地研究了超細 Ti（C,N）基金屬陶瓷的制備及相關問題。 文章論述了 Ti（C,N）基金屬陶瓷的研究進展和發(fā)展趨勢,討論了晶粒細化對 Ti（C,N）基金屬陶瓷帶來的在組織結構和機械性能上的影響。全文以超細 Ti（C,N）基金屬陶瓷的制備為主線。研究結果如下: 通過高能行星球磨的物理方法制備了滿足實驗需要的粒徑均勻分布的超細 TiC、TiN 粉末;并對制備粉末的質量進行了比較和評價。 研究了超細硬質相 Ti（C,N）基金屬陶瓷的壓制特性。研究表明:石蠟潤滑劑能改善粉末與模壁之間的外摩擦力�；炝戏勰┲写蟮恼辰Y相份額并不能提高壓坯的相對壓制密度,但有利于改善壓坯密度分布的均勻性。壓制力大小對壓坯密度和燒結體的變形和開裂有很大的影響。 研究認為,燒結時的升溫速度對燒結體開裂和機械性能也有很大的影響。不大于 3℃min-1的升溫速率工藝才能適合于超細 Ti（C,N）基金屬陶瓷的制備。 ...
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：125 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
內環(huán)相中Mo、W的含量隨原料中Mo2C和WC含量影響
3880±150 3500±125 3890±150 3087±50 2030 、NbC、HfC之間存在相近的熱力學性質，在Ti(C,N)-Ni體系較接近[2]。如TaC、NbC在1400℃在Ni中的溶解度分別為7.0程也基本相似，在固相和液相燒結階段發(fā)生著溶解-析出現在內環(huán)相和外環(huán)相中金屬元素的濃度差別類似于Ti(C,N)-MNi-Co體系。內環(huán)相富Ta、Nb、Hf—貧Ti，外環(huán)相貧Ta、Nb金屬陶瓷典型的黑芯-白環(huán)-灰環(huán)包覆顯微結構。aC 、NbC、 HfC作為第二類碳化物添加組分，相對于WC和特殊組成[15,16,26,35]。這主要和TaC 、NbC、 HfC的添加量有組織有很大的影響。當NbC量小于5 wt.%，形成以Ti(C,N)為的增加，環(huán)形相的厚度減小，同時出現以NbC為芯部的環(huán)形15 wt.%時，不出現以Ti(C,N)為芯部的環(huán)形包覆結構，取而代包覆結構。圖1.2 描述了顯微組織隨NbC量變化的過程。該
N)基金屬陶瓷在固相燒結和液相燒結的冶金反應過程十分復雜。盡管部分象在熱力學上能得到合理的解釋，但仍有大量現象需要進一步的研究。在理論上這困難源于熱力學和動力學在分析和觀察上的不協調，在熱力學上應得到的組織和成從動力學角度觀察卻難以實現。也常出現在熱力學上不能說明的相存在。從體系的雜性而言，Ti(C,N)基金屬陶瓷是多組分系統(tǒng)，各碳化物、氮化物的溶解-析出過程相影響，與粘結相的相互作用變得異常復雜；再者，現在仍然缺乏 Ni-Ti-N 和 Co-Ti-N圖[37]。雖然通過類比 Fe-Ti-C-N 相圖及其溶解規(guī)律從理論上可以預測和說明發(fā)生Ti(C,N)基金屬陶瓷上的一些現象和結果，但這顯然不夠，因其不能反映 Ni-Ti-NCo-Ti-N 系統(tǒng)的特殊性。在實踐燒結過程中，由于各種原因造成的對壓坯粉末的污染工藝過程繁多造成的多樣性、燒結設備的差異(尤其氮氣氛壓力)等等原因均造成組織成份分布的差異，給研究工作和實際應用帶來困難。a) Temperature ℃ b) Temperature ℃圖 1.3 MS 測量的在加熱過程中氣體逸出過程。(a)Co, WC, TiC, TiN, WC+TiC 粉末；（b）一些工業(yè)陶瓷合金[36]。Fig. 1.3 Gas evolution measured by MS during heating of a) Co, WC, TiC, TiN and WC+TiCpowders, b) some industrial alloys[36].
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超細TiCN金屬陶瓷的制備及性能[J]. 熊繼,張亞昆,沈保羅,賀躍輝,王均. 粉末冶金技術. 2003(02)
[2]Ti(C,N)基金屬陶瓷的力學性能與顯微結構的研究[J]. 何林,黃傳真,劉玉先,孫靜,劉含蓮. 硅酸鹽學報. 2003(03)
[3]表面活性劑在陶瓷料漿中的應用[J]. 劉陽,胡曉力,汪永清,陳虎,鄭乃章. 中國陶瓷. 2001(03)
[4]超微SiO2的分散機理[J]. 黃蘇萍,張清岑. 中國有色金屬學報. 2001(03)
[5]微米級和亞微米級Ti(C,N)基金屬陶瓷的組織和性能[J]. 鄭勇,熊惟皓. 材料工程. 2001(05)
[6]超細二氧化鈦粉末在水溶液中的分散[J]. 崔愛莉,王亭杰,何紅,金涌. 過程工程學報. 2001(01)
[7]SiC納米及晶須增強Si3N4基復相陶瓷斷裂行為的研究[J]. 孫麗虹,朱其芳,王瑞坤,董利民,張寶清,沈惠珠,張希順. 稀有金屬. 2000(05)
[8]納米ZrO2懸浮體的表面化學特性[J]. 湯楓秋,黃校先,張玉峰,郭景坤. 材料科學與工程. 1999(03)
[9]表面活性劑在陶瓷超細粉體制備中的應用[J]. 吳建其,盧迪芬,劉杰. 中國陶瓷. 1999(03)
[10]納米復合陶瓷材料研究進展[J]. 王昕,孫康寧,尹衍升,候耀永,周玉. 復合材料學報. 1999(01)
本文編號：2926525
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：125 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
內環(huán)相中Mo、W的含量隨原料中Mo2C和WC含量影響
3880±150 3500±125 3890±150 3087±50 2030 、NbC、HfC之間存在相近的熱力學性質，在Ti(C,N)-Ni體系較接近[2]。如TaC、NbC在1400℃在Ni中的溶解度分別為7.0程也基本相似，在固相和液相燒結階段發(fā)生著溶解-析出現在內環(huán)相和外環(huán)相中金屬元素的濃度差別類似于Ti(C,N)-MNi-Co體系。內環(huán)相富Ta、Nb、Hf—貧Ti，外環(huán)相貧Ta、Nb金屬陶瓷典型的黑芯-白環(huán)-灰環(huán)包覆顯微結構。aC 、NbC、 HfC作為第二類碳化物添加組分，相對于WC和特殊組成[15,16,26,35]。這主要和TaC 、NbC、 HfC的添加量有組織有很大的影響。當NbC量小于5 wt.%，形成以Ti(C,N)為的增加，環(huán)形相的厚度減小，同時出現以NbC為芯部的環(huán)形15 wt.%時，不出現以Ti(C,N)為芯部的環(huán)形包覆結構，取而代包覆結構。圖1.2 描述了顯微組織隨NbC量變化的過程。該
N)基金屬陶瓷在固相燒結和液相燒結的冶金反應過程十分復雜。盡管部分象在熱力學上能得到合理的解釋，但仍有大量現象需要進一步的研究。在理論上這困難源于熱力學和動力學在分析和觀察上的不協調，在熱力學上應得到的組織和成從動力學角度觀察卻難以實現。也常出現在熱力學上不能說明的相存在。從體系的雜性而言，Ti(C,N)基金屬陶瓷是多組分系統(tǒng)，各碳化物、氮化物的溶解-析出過程相影響，與粘結相的相互作用變得異常復雜；再者，現在仍然缺乏 Ni-Ti-N 和 Co-Ti-N圖[37]。雖然通過類比 Fe-Ti-C-N 相圖及其溶解規(guī)律從理論上可以預測和說明發(fā)生Ti(C,N)基金屬陶瓷上的一些現象和結果，但這顯然不夠，因其不能反映 Ni-Ti-NCo-Ti-N 系統(tǒng)的特殊性。在實踐燒結過程中，由于各種原因造成的對壓坯粉末的污染工藝過程繁多造成的多樣性、燒結設備的差異(尤其氮氣氛壓力)等等原因均造成組織成份分布的差異，給研究工作和實際應用帶來困難。a) Temperature ℃ b) Temperature ℃圖 1.3 MS 測量的在加熱過程中氣體逸出過程。(a)Co, WC, TiC, TiN, WC+TiC 粉末；（b）一些工業(yè)陶瓷合金[36]。Fig. 1.3 Gas evolution measured by MS during heating of a) Co, WC, TiC, TiN and WC+TiCpowders, b) some industrial alloys[36].
【參考文獻】：
期刊論文
[1]超細TiCN金屬陶瓷的制備及性能[J]. 熊繼,張亞昆,沈保羅,賀躍輝,王均. 粉末冶金技術. 2003(02)
[2]Ti(C,N)基金屬陶瓷的力學性能與顯微結構的研究[J]. 何林,黃傳真,劉玉先,孫靜,劉含蓮. 硅酸鹽學報. 2003(03)
[3]表面活性劑在陶瓷料漿中的應用[J]. 劉陽,胡曉力,汪永清,陳虎,鄭乃章. 中國陶瓷. 2001(03)
[4]超微SiO2的分散機理[J]. 黃蘇萍,張清岑. 中國有色金屬學報. 2001(03)
[5]微米級和亞微米級Ti(C,N)基金屬陶瓷的組織和性能[J]. 鄭勇,熊惟皓. 材料工程. 2001(05)
[6]超細二氧化鈦粉末在水溶液中的分散[J]. 崔愛莉,王亭杰,何紅,金涌. 過程工程學報. 2001(01)
[7]SiC納米及晶須增強Si3N4基復相陶瓷斷裂行為的研究[J]. 孫麗虹,朱其芳,王瑞坤,董利民,張寶清,沈惠珠,張希順. 稀有金屬. 2000(05)
[8]納米ZrO2懸浮體的表面化學特性[J]. 湯楓秋,黃校先,張玉峰,郭景坤. 材料科學與工程. 1999(03)
[9]表面活性劑在陶瓷超細粉體制備中的應用[J]. 吳建其,盧迪芬,劉杰. 中國陶瓷. 1999(03)
[10]納米復合陶瓷材料研究進展[J]. 王昕,孫康寧,尹衍升,候耀永,周玉. 復合材料學報. 1999(01)
本文編號：2926525
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