烧结助剂在TiO2-Al-C体系中体积燃烧合成高性能陶瓷基复合材料(cmc)中的作用:结构和力学性能
摘要:
这项工作的目的是减少或消除烧结添加剂的et - vc产品的孔隙。Ti-C体系因其在耐火材料、磨料和结构方面的优点而被合成。我们尝试通过添加铁来增加TiC的密度;这种金属是通过二次反应3TiO3+Al引入的。该混合物发生放热反应H298 = -1072.7 kJ,并根据加入Fe 3TiO3+4Al+3C+xFe→3TiC+2Al2O3+xFe→3TiO3+4Al+3C+xFe→3TiC+2Al2O3+xFe。TiC和Al2O3是增强的高性能陶瓷基复合材料中形成的主要相,Fe的加入降低了TiC的晶格参数。场发射扫描电镜检查表明,Fe的加入降低了TiC的粒径,改变了其生长控制机制。拉曼光谱分析表明,当Fe含量较高时,氧溶解在TiC晶体结构中,形成晶格参数较低的氧化钛和产物中残留的未反应碳。用热力学数据估算了含铁反应的绝热温度。因此,掺杂法最终通过et - vc法(体积燃烧法)制备了工业应用的材料。
关键字:
热爆炸反应,TiO2-Al-C-Fe体系,拉曼分析,TiC生长机理,高性能陶瓷基复合材料