兩種可加工陶瓷Ti3SiC2,Y4Al2O9的合成制備與性能.pdf

1、Ti3SiC2陶瓷由于兼有金屬和陶瓷的諸多優(yōu)良特性,包括良好的導熱性和導電性、損傷容限、低硬度、高彈性模量等,廣泛為人們所關注。但在材料制備過程中,所得產(chǎn)物往往含有一定量雜質相TiC難以去除,通過在原料中引入適量的Al能夠很好地解決這一問題,獲得高純度的Ti3SiC2。但Al的引入會使得材料在某些特殊的使用環(huán)境下性能發(fā)生惡化。因此尋求一種有效的合成Ti3SiC2材料的方法同時不會對材料的使用性能構成損害是極其重要的。而開展關于Ti3Si

2、C2無壓燒結的研究,使得采用包括擠出成型、注漿成型等手段獲得的Ti3SiC2異形件能夠在實際中得到應用。而對另一種陶瓷Y4Al2O9(YAM)的研究則是基于其較低的熱導率展開的,而作為一種介穩(wěn)相YAM可能具有潛在的特殊性質。
　　基于以上科學事實,分別開展了微波燒結合成高純度Ti3SiC2粉體的研究工作、Ti3SiC2無壓燒結的工作以及YAM相相關的研究工作。
　　通過XRD、SEM、EDS等研究了微波合成Ti3SiC2的反

3、應路徑,提出了微波法合成Ti3SiC2的反應機理,并在這些機理的指導下成功以Ti粉、Si粉和鱗片石墨為原料合成了相含量高達98vol.％的Ti3SiC2粉體。
　　采用傳統(tǒng)的無壓燒結和微波燒結工藝,燒結體致密度均達到95%以上。對應于最高的致密度常規(guī)無壓燒結溫度為1600 oC,而微波燒結溫度僅為1400 oC。最佳保溫時間確定為1h。
　　通過高溫固相反應首先合成了單相的YAM粉體。在此基礎上,利用SPS燒結制備了相對密度