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《超细晶粒ti（cn）基金属陶瓷的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、华中科技大学博士学位论文摘要借助于热分析(DSC),X-ray衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射分析(SED),O/N测定仪、重力/离心沉降粒度测定仪等分析和测试手段，系统地研究了超细Ti(CN)基金属陶瓷的制备及相关问题。文章论述了Ti(C,N)基金属陶瓷的研究进展和发展趋势，讨论了晶粒细化对Ti(C,N)基金属陶瓷带来的在组织结构和机械性能上的影响。全文以超细Ti(C,N)基金属陶瓷的制备为主线。研究结果如下:通过高能行星球磨的物理方法制备了满足实验需要的粒径均匀分布的超细T
2、ic,TiN粉末;并对制备粉末的质量进行了比较和评价。研究了超细硬质相Ti(C,N)基金属陶瓷的压制特性。研究表明:石蜡润滑剂能改善粉末与模壁之间的外摩擦力。混料粉末中大的粘结相份额并不能提高压坯的相对压制密度，但有利于改善压坯密度分布的均匀性。压制力大小对压坯密度和烧结体的变形和开裂有很大的影响。研究认为，烧结时的升温速度对烧结体开裂和机械性能也有很大的影响。不大于3Cmin1的升温速率工艺才能适合于超细r(C,N)基金属陶瓷的制备。探讨了超细和纳米硬质相粉末在水溶液和无水乙醇中的分散行为以及表面活性剂对分散的影响。据此研究结
3、果可为不同种类粉末选择合理的分散介质和介质环境以及表面活性剂。系统地研究了粗晶、亚微米、超细硬质相三种粒径对Ti(C,N)基金属陶瓷的烧结特性、组织特征和机械性能的影响，清晰地展现了以上各方面的演化过程。研究表明:原料硬质相粒径对收缩率、密度、组织均匀性、晶粒结构特征和机械性能有着重要的影响。超细Ti(C,N)基金属陶瓷具有最好的致密性、组织均匀性和机械性能。探讨了高氧含量超细Ti(C,N)基金属的脱氧和固相烧结工艺，并基本克服了高氧杂质对材料的组织和性能的影响，制备出了性能优良的超细晶粒结构的Ti(CN)基金属陶瓷，如硬度能达
4、到HRA93.9的水平，控制陶瓷中N含量可获得2330MPa的TRS。制备的超细Ti(C,N)基金属的平均晶粒尺寸在0.30prn左右，显微组织均匀。研究也发现超细Ti(CN)基金属陶瓷在真空烧结环境下存在着严重的脱氮趋向。类比于超细Ti(C,N)基金属陶瓷的制备过程.探讨了纳米硬质相Ti(C,N)基金属陶瓷的可烧结性。结果表明，纳米硬质相Ti(CN)基金属陶瓷的可烧结性非常低劣，机械性能也非常低下。~一--~一-一-.一-种一-一一目~...-!华中科技大学博士学位论文幸一一一一研究了化学成份C,N,Mo2C和TaC等化学成份
5、对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的组织和性能的影响。研究表明:C/N比对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的晶粒尺寸有很大的影响和应用意义。高的C/N比促进晶粒长大;反之，抑制晶粒长大。在C含量小于2.4wt.%时，组织中有毛相生成;在C量为2.4-5.5wt.%的范围内，黑芯相逐渐向白芯相转变;C含量大于5.5wt.%，开始有石墨相的形成。N的含量对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的致密性和性能有着重要的影响。高的N量会增加烧结体的孔隙率。Mo2C对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的晶粒长大有显著的抑制作用。TaC对超细TI(C,N)基金属陶
6、瓷的组织和性能有非常重要的影响。在研究的Mo2C和TaC共存的体系中，晶粒的抵制作用主要是由Mo2C充当;并且随Tac量的增加，晶粒尺寸增加。过量的TaC不能完全溶解而有部分残余。TaC对超细Ti(CN)基金属陶瓷的TRS有非常显著的增强。尝试将放电等离子体烧结工艺应用于超细Ti(C,N)基金属陶瓷的制备，并系统地研究了烧结过程的致密化过程、相变特点和组织特征。研究结果表明，超细Ti(CN)基金属陶瓷的放电等离子体烧结特性与真空烧结特性存在差异。它降低液相出现温度，加快相变速率，降低一些相的结束温度;但烧结试样的致密度差。短时间
7、的烧结工艺不能完全脱除粉末中的氧。在烧结过程中出现了非常严重的脱氮现象。高温烧结还有石墨相的形成。用放电等离子体烧结工艺烧结含有VC添加剂的超细Ti(C灼基金属陶瓷，发现VC对陶瓷烧结性有恶化作用，增加烧结体的孔隙率;同时发现VC对Ti(C,N)基金属陶瓷的晶粒长大有非常强的抑制作用。关键词:Ti(C,N)基金属陶瓷、制备技术、超细晶粒、纳米、烧结、压制性、烧结性、电火花等离子体烧结、组织、性能一一一一11华中科技大学博士学位论文AbstractBymeansofdiferentialscanningcalorimeter(DS
8、C),X-raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscope(SEM),transmissionelectronmicroscope(TEN),selectedareaelectrondifraction(SED),Ni
