不同实验参数对Ti 3 SiC 2 的相演变、性能影响及其他MAX相的合成研究

发布时间：2024-02-01 10:19

　　三元层状Ti₃SiC₂金属陶瓷作为MAX相的典型代表,具有高熔点、高弹性模量、良好的高温稳定性能、抗氧化性、耐腐蚀性能以及优异的抗辐照性能等特性。这些优异的性能,使Ti₃SiC₂成为高温结构材料、导热原件、核反应堆包壳材料、电接触材料、宇航领域保温涂层等极端环境下应用的先进多功能材料。作为MAX相研究最成熟的成员,许多研究者已经采用多种合成方法,如化学气相沉积法、自蔓延高温反应合成法、热压/热等静压法和放电等离子烧结法、无压烧结法等来尝试制备高纯Ti₃SiC₂。本研究中,综合考虑成本、能源消耗、制备样品的纯度、工业化应用等因素,使用无压烧结法来制备高纯Ti₃SiC₂。在制备高纯Ti₃SiC₂过程中,合成的样品中总是存在TiC、Ti₅Si₃等杂质相难以去除,这会影响Ti₃SiC₂材料的...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Ti₃SiC₂金属陶瓷的晶体结构
    1.3 Ti₃SiC₂的优异性能
        1.3.1 可机械加工性
        1.3.2 抗氧化性
        1.3.3 高温稳定性
        1.3.4 力学性能
        1.3.5 抗辐照性能
        1.3.6 抗热震性
        1.3.7 耐腐蚀性
    1.4 Ti₃SiC₂的制备方法
    1.5 Ti₃SiC₂材料的研究现状
        1.5.1 Ti₃SiC₂合成的研究现状
        1.5.2 Ti₃SiC₂热稳定性的研究现状
        1.5.3 Ti₃SiC₂掺杂体系的研究现状
        1.5.4 高压下合成Ti₃SiC₂的研究现状
    1.6 本文的研究内容及意义
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 研究目标
        1.6.4 研究方法
第2章 Ti₃SiC₂材料的制备与性能表征方法
    2.1 实验原料与仪器设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 材料的制备
    2.3 性能测试实验
        2.3.1 氮气中热稳定性实验
        2.3.2 氧化实验
        2.3.3 掺杂实验
    2.4 材料的表征
第3章 高纯Ti₃SiC₂的合成和性能研究
    3.1 不同实验参数对合成高纯Ti₃SiC₂的影响
        3.1.1 不同Al含量对Ti₃SiC₂纯度的影响
        3.1.2 不同烧结温度对Ti₃SiC₂纯度的影响
        3.1.3 不同烧结温度对合成Ti₃SiC₂样品显微结构的影响
        3.1.4 原料粒径对合成高纯Ti₃SiC₂的影响
    3.2 合成高纯Ti₃SiC₂材料的性能研究
        3.2.1 氮气氛围下合成Ti₃SiC₂的热稳定性研究
        3.2.2 Al对合成高纯Ti₃SiC₂氧化性能的影响
        3.2.3 不同W量掺杂对合成Ti₃SiC₂掺杂性能的影响
第4章 高纯Ti₃SiC₂合成机理及Al的助烧机理
    4.1 高纯Ti₃SiC₂的合成路径
    4.2 Al的作用机理
    4.3 Al对合成高纯Ti₃SiC₂材料体积膨胀的影响机理
    4.4 尝试在高压下合成高致密Ti₃SiC₂材料
第5章 其它MAX/B相的无压烧结合成探究
    5.1 Ti₃AlC₂的无压合成
    5.2 W-Al-C系的无压合成
    5.3 W-Al-B系的无压合成
第6章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3891960