纳米复合ti（c，n）基金属陶瓷的研究

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1、摘要综述了Ti(C,N)基金属陶瓷的发展历程性能特点与主要应用纳米技术的研究进展纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展以及几种常用的制备纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结方式运用热重分析对几种成型剂进行了分析研究了不同成型剂与压坯密度之间的关系利用金相显微镜对烧结体进行了孔隙率的观察结果表明聚乙烯醇+甘油成型剂的成型性能最好聚乙烯醇+石蜡成型剂烧结出来的试样孔隙率最低对压制过程中不同的影响因素进行了研究结果表明微米粉比纳米粉的相对密度要高含氧量低的纳米混合粉比含氧量高的纳米混合粉的相对密度要高在压力小于150MPa的时候压制速率对致密度的影响是很小的压坯的相对密度随着温度的升高而增

2、大保压时间对于坯体相对密度的影响很小采用放电等离子技术(SPS)烧结制备出纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷材料利用光学显微镜扫描电镜能谱仪等对烧结体的孔隙率微观组织断口形貌等进行了观察并对不同条件下制备材料的力学性能进行了对比分析研究表明直接升温到1250下保温8min后可获得较好的力学性能在显微结构中除了黑芯/白环的结构外还存在着白芯/黑环结构孔洞和大颗粒硬质相为主要的断裂源断裂方式以沿晶断裂为主同时存在着解理断裂和穿晶断裂通过放电等离子烧结(SPS)和真空烧结制备纳米复合Ti(C,N)基金属陶瓷利用光学显微镜扫描电镜等观察试样的收缩特性与微观结构孔隙率与机械性能并进行了对比研究结果表

3、明(1)在常规真空烧结过程中试样的收缩主要发生在1000到1300温度范围内且仅有0.2%的收缩发生在800以下而在放电等离子烧结中由于一开始就有压力作用试样收缩的60%发生在800以下(2)由于放电等离子烧结试样的孔隙率要远高于真空烧结试样从而使其抗弯强度和硬度低于真空烧结试样(3)放电等离子烧结试样的显微结构主要为白芯/灰壳结构甚至没有明显的芯/壳结构而真空烧结则主要为黑芯/灰壳结构关键词纳米复合金属陶瓷压制成型放电等离子烧结真空烧结IAbstractThehistoryofTi(C,N)basedcermets,propertiesandcharacters,andthema

4、inusageswerepresented;theprogressofnano-technology;nano-modificationonTi(C,N)basedcermetsbynano-hardphase,andsomewaystosinterthenano-compositeTi(C,N)basedcermetswerealsopresented.TGwasusedtoanalyzethedifferentplasticizer;therelationbetweendensityandplasticizerwasstudied;metalloscopewasusedtoanalyz

5、etheporosityofsinteringsamples;theresultsindicated:PVA+glycerinplasticizerhasthebestmoldingperformance,andthesamplemadefromPVA+paraffinplasticizerhasthelowestporosity.Differentfactorsduringthepressingprocesswerestudied,theresultsindicated:therelativedensityofmicro-powderishigherthannano-powder’s;a

6、ndtherelativedensityofnano-powderwhichhaslowcontentoxygenishigherthanthehighcontentoxygen’s;pressingpressurejusthaslittleinfluencetotherelativedensitywhenthepressingpressureisbelow150MPa;therelativedensityofgreencompactsincreasedwhenthepowdertemperaturegrew;andtheholdingtimeofpressingpressurehasli

7、ttleinfluencetoherelativedensity.OM,SEM,EDXandothertechniqueswereusedtoanalyzetheporosity,microstructureandofnano-compositeTi(C,N)-basedcermetsproducedbySparkPlasmaSintering(SPS).ThemechanicalpropertiesofTi(C,N)-