SHS法制備Al2O3+TiB2+FeAl(NiAl)復合材料的研究.pdf

1、Al2O3+TiB2復相陶瓷材料具有金屬材料無法比擬的高硬度、高熔點、高導熱、低膨脹系數(shù)、高耐磨性、高溫化學穩(wěn)定性等優(yōu)良的性能，因而在新型熱機、石油化工、紡織等領域等到廣泛的應用。但由于兩種材料都屬于硬而脆的材料，所以復合后仍然存在脆性大、裂紋敏感性強、抗機械沖擊性和溫度急變形差等缺點。為了克服這些缺點，本文探索了在陶瓷相中添加金屬間化合物NiAl和FeAl。燃燒合成技術具有節(jié)能、產(chǎn)物純度高、活性好、無污染等一系列的優(yōu)點；原位合成技術合

2、成的材料原位生成，產(chǎn)物表面干凈，界面結(jié)合好。綜合燃燒合成和原位合成技術，結(jié)合多相復合的原理，制備出的Al2O3+TiB2+NiAl及Al2O3+TiB2+FeAl復合材料的性能有了很大提高。
　　熱力學計算表明：三種Al+TiO2+B2O3、Al+TiO2+B2O3+（Ni+Al）及 Al+TiO2+B2O3+（Fe+Al）體系均可引發(fā)SHS反應。X射線衍射結(jié)果表明：三種體系的合成產(chǎn)物的主要組成相為Al2O3+TiB2、Al2O3

3、+TiB2+NiAl及Al2O3+TiB2+FeAl，未發(fā)現(xiàn)其它中間產(chǎn)物，這表明SHS反應進行的較為徹底。三種體系形成的物相的微觀形貌略有區(qū)別，合成過程中溫度的高低、液相的生成量及各相的潤濕性是影響產(chǎn)物致密度的主要因素。硬度與合成材料中金屬間化合物的含量呈反比的關系，而斷裂韌性隨金屬間化合物的增加而呈上升的趨勢，是殘余應力、裂紋的偏轉(zhuǎn)與橋聯(lián)、彌散的延性相及晶粒尺寸及形狀的改變等幾種機制的綜合作用的結(jié)果。Al2O3+TiB2體系的硬度最高