Fe-Ti-C体系原位合成TiC/Fe的热力学和动力学研究

来源 :华东交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hutianyi199052
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
原位合成法是近几年用来制备性能良好复合材料的一种比较好的方法,它制备出来的复合材料具有增强体表面无污染,基体和增强体的相溶性良好,界面结合强度较高等特点,所以应用很广泛。TiC是各方面性能比较好的化合物,由于其的晶格结构,使它具有高硬度、高熔点、耐磨损以及热稳定性好等特点,能适用在许多领域。本文首先利用XD法研究了Fe-Ti-C体系合成TiC/Fe复合材料,通过研究其热力学和动力学问题,了解了其具体的反应过程,以及各种因素对复合材料形貌、组织、性能的影响,之后研究了粉末冶金法制备TiCp/Fe复合材料,同时研究了在激光熔覆方面的应用。通过对Fe-Ti-C体系合成TiC/Fe复合材料的热力学分析表明:Fe-Ti-C体系中可能有的生成物主要有TiC、Fe3C、FeTi、Fe2Ti,生成物的可能性:TiC> Fe2Ti> FeTi>Fe3C,当n(Ti):n(C)=1:1时,Ti和C能恰好完全生成TiC,并没有其它生成物;当n(Ti):n(C)≠1:1时,当C过量时,生成物不仅有TiC,还有Fe3C,当Ti过量时,生成物就是TiC和Fe2Ti,而生成FeTi的可能非常小。通过对Fe-Ti-C体系合成TiC/Fe复合材料的动力学分析可知体系的反应过程:先是α-Fe在760℃和918℃左右转变成γ-Fe。然后Fe与Ti在1150℃左右反应生成Fe2Ti,最后C和Fe2Ti在1158℃左右反应生成TiC,通过计算可知:生成Fe2Ti的反应激活能E*=80KJ/mol,生成TiC的反应激活能E*=310KJ/mol,可见生成TiC的反应是Fe-Ti-C体系的主反应。通过粉末冶金法制备TiCp/Fe复合材料可以看出:当烧结温度达到1400℃时,增强体TiC和基体Fe发生不太明显界面反应;当保温时间是3h时,增强体TiC和基体Fe发生了明显的界面反应,同时对每个复合材料进行硬度的测试,综合考虑选定烧结温度为1300℃,保温时间为2小时是比较好的烧结工艺。在激光熔覆中,通过改变功率和扫描速度,得出不同参数下的熔覆层,通过对熔覆层进行微观形貌分析和性能的测定。可知:当P=3700W,V=3mm/s时,熔覆层的性能最佳,同时也改善了基体的表征性能。
其他文献
自然资源和自然环境是人类赖以生存的物质基础,也是人类社会发展的空间条件。自然保护区是保护重要物种和生态环境的集中地,对自然资源和自然环境的保护发挥着重要的作用。构建
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)凭借其具有轻质、耐高温、抗腐蚀、优良的耐疲劳性等特点已在越来越多的领域替代传统的金属材料。但树脂基复合材料存在耐磨性差、易变性和缺乏金属光泽等缺点,在一定程度上限制了其使用范围。由于化学镀层具有良好的耐蚀性、耐磨性、硬度高和镀层厚度均匀等优点。因此本实验采用化学镀镍的表面处理方法对碳纤维增强树脂基复合材料进行表面金属化,以增强基体材料表面硬度及提升其耐磨耐腐蚀性
样品前处理是样品分析过程中重要的一个步骤,基于固相吸附的众多样品前处理技术,如固相萃取(SPE)、搅拌棒吸附萃取技术(SBSE)、固相微萃取(SPME)、分散固相萃取(d-SPE)、微固相萃取(μ>SPE)等,近些年被广泛应用于环境介质中污染物的检测。高性能的吸附材料可以保证前处理的高效和快速等,以实现分析结果的准确性。由于材料的可设计性,目前很多材料被设计并用于环境样品中有机物污染物的分析
学位
过共晶铝硅合金具有密度小、耐磨性好、线膨胀系数小等一系列优点,但因其组织中初晶硅通常十分粗大,且其诸种形态呈尖锐棱角,严重制约了材料的力学性能、加工性能及应用范围
本文采用传统的固相反应法制备了两种铅基弛豫型压电陶瓷,铌镍酸铅-锆钛酸铅(分子式为0.55Pb(Ni_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.45Pb(Ti_(0.7)Zr_(0.3))O_3,简称0.55PNN-0.45PZT)和铌锌酸铅-锆钛酸铅(分子式为0.4Pb(Zn_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.6Pb(Zr_(0.49)Ti_(0.51))O_3,简称0.4PZN-0.6PZ
在泡沫混凝土中加入聚苯颗粒,可以降低材料的导热系数以及吸水率等性能,并且可以通过控制聚苯颗粒的掺量来控制复合泡沫混凝土的密度;在复合泡沫混凝土中加入纤维、防水剂和憎
本文通过对荣华二采区10
期刊
红外吸波超材料在热辐射控制、传感以及探测等领域具有非常广阔的发展前景和巨大的应用潜力,近几年来迅速成为人工电磁结构材料领域的研究热点。随着电磁波频段的不断提升,红外
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊