Ti3AlC2與Al的高溫反應(yīng)研究.pdf

1、Ti3AlC2屬于三元層狀陶瓷材料的一種，具有金屬和陶瓷材料的諸多優(yōu)點(diǎn):包括良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，較低的硬度，較高的抗彎強(qiáng)度，耐高溫及抗氧化等特性，是制備金屬基復(fù)合材料的理想增強(qiáng)相。本文采用無(wú)壓真空燒結(jié)的方法制備了高純度的Ti3AlC2粉末，并利用XRD和SEM分析了Ti3AlC2與Al之間的反應(yīng)產(chǎn)物及過(guò)程，采用真空熱壓燒結(jié)制備了Ti3AlC2/Al復(fù)合材料。
　　首先，采用無(wú)壓真空燒結(jié)制備了高純度的Ti3AlC2粉末，對(duì)TiC、

2、Ti、Al原料進(jìn)行機(jī)械球磨，條件如下：選用瑪瑙球、聚胺脂球磨罐，球磨轉(zhuǎn)速為250-300r/min，乙醇做介質(zhì)球磨8-10h，球料比為8:1。通過(guò)XRD分析了反應(yīng)后的產(chǎn)物，探討了制備過(guò)程中的影響因素。按原料TiC:Ti:Al=2:1:1.2的配比混合，在燒結(jié)溫度為1643K，保溫時(shí)間為20min條件下，制備了較高純度的Ti3AlC2粉末。
　　在研究Ti3AlC2與Al的高溫反應(yīng)之前，通過(guò)相圖分析了反應(yīng)可能生成的產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)中燒結(jié)溫

3、度為873K-973K。通過(guò)XRD研究了保溫時(shí)間、燒結(jié)溫度和原料配比對(duì)產(chǎn)物的影響，研究結(jié)果表明：Ti3AlC2與Al在923K條件下保溫120min后有明顯的新相生成，生成的產(chǎn)物為Al3Ti、Al4C3；延長(zhǎng)保溫時(shí)間及升高溫度有利于Ti3AlC2+Al→Al3Ti+Al4C3反應(yīng)的發(fā)生，其中在這個(gè)反應(yīng)中，1mol的Ti3AlC2需要10mol左右的Al參與反應(yīng)。
　　在熱壓條件下制備了塊體Ti3AlC2與Al粉的試樣，并利用SEM