Ti 2 AlC陶瓷弥散增强Al基复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-10-11 08:35
铝及铝的合金因其低密度、低成本、低热膨胀系数、高导热导电性等优点备受人们的关注。与普通的Al及其合金相比,Al基复合材料（AMCs）具有更加良好的力学及摩擦磨损性能。因此Al基复合材料长期以来一直被广泛用于工程材料中。最常见的Al基材料颗粒增强相主要为一些传统的硬质陶瓷颗粒,此类增强相具有高硬度,高耐磨性等优点。但同样存在着可加工性低,导电性差等方面的弊端。MAX相陶瓷特殊的结构使其可以兼具金属与陶瓷的双重特性。这使其在金属、陶瓷基复合材料中得到了广泛的应用,对于金属基复合材料来说,使用MAX相作为增强相优势在于其优秀导电性、导热性、可加工性、摩擦学特性,这些优异性能是传统的陶瓷增强相所不具备的。而Ti2AlC为一种典型的MAX相陶瓷,除继承了MAX相的性能外,还具有MAX相化合物中较高的杨氏模量以及几乎最低的理论密度。这些特性使Ti2AlC陶瓷具有非常广阔的应用前景。与其他传统陶瓷金属基复合材料增强相相同,Ti2AlC陶瓷也存在与金属基体润湿性差、结合性差的问题。为了解决这个问题,本研究采用表面镀Cu的方式来改善增强相...
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MAX相陶瓷的元素分布图[49]
面体结构，X原子被插入到了了[M6X]密堆八面体结构性堆叠排布，并以这种方式组成了之间的M-X键为共价键和子键的对粒子的规则排列高化学稳定性等性能特点点是没有固定的方向，且没有有类似于金属材料的性能的韧性，这些都是传统陶瓷材料所不具备的性能观形貌上呈现出了一种片层状的结构观结构与石墨以及MoS2极其润滑性，在加上MAX相陶瓷本身还兼具金属与陶瓷的双重特性景异常广泛[53]。表1-2为常见的三元层状图1-3MAX相陶瓷的晶体结构图Figure1-3CrystalstructureofMAXphases(a)哈尔滨师范大学硕士学位论文8M原子组成的八面体的间隙内，与M密堆八面体结构，同时[M6X]与A原子层在沿着c轴的方向上呈周期以这种方式组成了MAX相的晶体结构[47]。其中M为共价键和离子键[51]，由于共价键的高方向性与高结合能的规则排列，使得新型MAX相陶瓷保留了传统陶瓷高硬度高化学稳定性等性能特点；M原子与A原子之间M-A键为金属键[51]且没有对原子规则排布的特殊的要求，使得有类似于金属材料的性能，如良好的导热性、导电性、可加工性甚至还具有一定这些都是传统陶瓷材料所不具备的性能[52]。同时由于MAX观形貌上呈现出了一种片层状的结构，且片层之间可以进行相互的滑移极其类似，所以使得MAX相材料拥有与前者相类似的自相陶瓷本身还兼具金属与陶瓷的双重特性，这MAX相陶瓷的性能[49]。,(a)211相；(b)312相；(c)4133CrystalstructureofMAXphases(a)211phase；(b)312phase；(c)原子共同组成原子与X原子由于共价键的高方向性与高结合能，以及离相陶瓷保留了传统陶瓷高硬度、高熔点、，金属键的特使得MAX相陶瓷具可加工性甚至还具有一定相陶瓷在微且片层之间可以进行相互的滑移，这类微这使得其应用前
总反应： 式中：R ———— 还原剂Mb ————为镀层金属该方法目前是化学镀 Cu、Ti2AlC 陶瓷镀 Cu 粉体、Ti Rn+ → Ze + R(n+Z)+ MbZ+ + Ze－ → Mb Rn+ + MbZ+ → R(n+Z)+ + Mb 还原剂； 为镀层金属。 化学镀 Ni 的主要方式。图 1-4 分别为采用该方法制备的2AlC 陶瓷镀 Ni 粉体的微观形貌图。 (1-25) (1-26) (1-27)
【参考文献】：
期刊论文
[1]三元层状陶瓷Ti2SnC的研究进展[J]. 蔡璋文,李啸轩,王春晓,朱春城. 材料导报. 2018(S1)
[2]Ti3SiC2代替石墨金属基自润滑材料研究进展[J]. 陈婷婷,刘文扬,张建波,易志勇. 有色金属材料与工程. 2017(01)
博士论文
[1]燃烧合成块体Ti2AlC的性能表征及MAX相的第一性原理研究[D]. 柏跃磊.哈尔滨工业大学 2012
[2]Cr2AlC、Ti2AlC陶瓷及其复合材料的原位合成机理与性能的研究[D]. 应国兵.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]基于第一性原理的Mn+1AlNn相陶瓷物相稳定性和性能预测[D]. 蔡璋文.哈尔滨师范大学 2019
[2]Ti2AlC/Cu复合材料的制备表征及其摩擦磨损行为研究[D]. 王帅.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3430168
【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MAX相陶瓷的元素分布图[49]
面体结构，X原子被插入到了了[M6X]密堆八面体结构性堆叠排布，并以这种方式组成了之间的M-X键为共价键和子键的对粒子的规则排列高化学稳定性等性能特点点是没有固定的方向，且没有有类似于金属材料的性能的韧性，这些都是传统陶瓷材料所不具备的性能观形貌上呈现出了一种片层状的结构观结构与石墨以及MoS2极其润滑性，在加上MAX相陶瓷本身还兼具金属与陶瓷的双重特性景异常广泛[53]。表1-2为常见的三元层状图1-3MAX相陶瓷的晶体结构图Figure1-3CrystalstructureofMAXphases(a)哈尔滨师范大学硕士学位论文8M原子组成的八面体的间隙内，与M密堆八面体结构，同时[M6X]与A原子层在沿着c轴的方向上呈周期以这种方式组成了MAX相的晶体结构[47]。其中M为共价键和离子键[51]，由于共价键的高方向性与高结合能的规则排列，使得新型MAX相陶瓷保留了传统陶瓷高硬度高化学稳定性等性能特点；M原子与A原子之间M-A键为金属键[51]且没有对原子规则排布的特殊的要求，使得有类似于金属材料的性能，如良好的导热性、导电性、可加工性甚至还具有一定这些都是传统陶瓷材料所不具备的性能[52]。同时由于MAX观形貌上呈现出了一种片层状的结构，且片层之间可以进行相互的滑移极其类似，所以使得MAX相材料拥有与前者相类似的自相陶瓷本身还兼具金属与陶瓷的双重特性，这MAX相陶瓷的性能[49]。,(a)211相；(b)312相；(c)4133CrystalstructureofMAXphases(a)211phase；(b)312phase；(c)原子共同组成原子与X原子由于共价键的高方向性与高结合能，以及离相陶瓷保留了传统陶瓷高硬度、高熔点、，金属键的特使得MAX相陶瓷具可加工性甚至还具有一定相陶瓷在微且片层之间可以进行相互的滑移，这类微这使得其应用前
总反应： 式中：R ———— 还原剂Mb ————为镀层金属该方法目前是化学镀 Cu、Ti2AlC 陶瓷镀 Cu 粉体、Ti Rn+ → Ze + R(n+Z)+ MbZ+ + Ze－ → Mb Rn+ + MbZ+ → R(n+Z)+ + Mb 还原剂； 为镀层金属。 化学镀 Ni 的主要方式。图 1-4 分别为采用该方法制备的2AlC 陶瓷镀 Ni 粉体的微观形貌图。 (1-25) (1-26) (1-27)
【参考文献】：
期刊论文
[1]三元层状陶瓷Ti2SnC的研究进展[J]. 蔡璋文,李啸轩,王春晓,朱春城. 材料导报. 2018(S1)
[2]Ti3SiC2代替石墨金属基自润滑材料研究进展[J]. 陈婷婷,刘文扬,张建波,易志勇. 有色金属材料与工程. 2017(01)
博士论文
[1]燃烧合成块体Ti2AlC的性能表征及MAX相的第一性原理研究[D]. 柏跃磊.哈尔滨工业大学 2012
[2]Cr2AlC、Ti2AlC陶瓷及其复合材料的原位合成机理与性能的研究[D]. 应国兵.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]基于第一性原理的Mn+1AlNn相陶瓷物相稳定性和性能预测[D]. 蔡璋文.哈尔滨师范大学 2019
[2]Ti2AlC/Cu复合材料的制备表征及其摩擦磨损行为研究[D]. 王帅.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3430168
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