Ni-Al辅助微波自蔓延烧结制备Ti_(3)SiC_(2)基金刚石复合材料工艺研究

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作者 史书浩 杨黎 +3 位作者 郭胜惠 高冀芸 侯明 鲁元佳 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第1期22-30,共9页

为降低金刚石磨削工具的制造成本和能耗,探寻一种在低能耗下实现高性能陶瓷结合剂金刚石磨具的制备工艺,同时研究助燃剂Si和金刚石粒度等因素对样品物相组成、显微形貌和磨削性能的影响。采用Ti、Si、石墨粉和金刚石磨料作为原料,经冷... 为降低金刚石磨削工具的制造成本和能耗,探寻一种在低能耗下实现高性能陶瓷结合剂金刚石磨具的制备工艺,同时研究助燃剂Si和金刚石粒度等因素对样品物相组成、显微形貌和磨削性能的影响。采用Ti、Si、石墨粉和金刚石磨料作为原料,经冷压成型至生胚,通过Ni-Al辅助在微波场加热诱发Ti-Si-C体系发生自蔓延高温合成(SHS)反应以制备Ti_(3)SiC_(2)基金刚石复合材料。结果表明,高热值Ni-Al合金辅助可以缩短样品的烧结时间,还可以将诱发SHS反应的温度点控制在金刚石石墨化温度以下。在Ar保护气氛下,Ti-Si-C体系发生SHS反应,可生成Ti_(3)SiC_(2)、TiC和Ti5Si3等3种物相。随Si含量升高,Ti_(3)SiC_(2)相先增多后减少,当n(Ti):n(Si):n(C)=3∶1.1∶2时,复合材料的磨削性能最佳,磨耗比最高可达286.53。分析不同原料配比下的试样磨耗比差异的产生机制,认为基体组织中存在微小且分布均匀的气孔结构,在磨削时可产生大区域的平整磨削面,易于发挥金刚石磨料的磨削效果,有利于提升复合材料样品的磨削性能。 展开更多

关键词 微波自蔓延烧结 ti_(3)sic_(2) 金刚石复合材料 NI-AL合金

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La_(2)O_(3)掺杂Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的制备与性能

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作者 伊洪勇 陈忠文 +6 位作者 王俊青 张云龙 李成海 张瑞霞 潘佳琦 李文博 贾辰凡 《铜业工程》 CAS 2024年第1期22-28,共7页

铜合金作为热管理材料长期服役时,会出现冷-热循环条件下的结构性失效问题,因此考虑将具有低膨胀系数的MAX相材料引入到铜合金中,来降低复合材料的热膨胀性。Ti_(3)SiC_(2)是一种兼具陶瓷和金属的优良特性的三元层状陶瓷材料,具有自润... 铜合金作为热管理材料长期服役时,会出现冷-热循环条件下的结构性失效问题,因此考虑将具有低膨胀系数的MAX相材料引入到铜合金中,来降低复合材料的热膨胀性。Ti_(3)SiC_(2)是一种兼具陶瓷和金属的优良特性的三元层状陶瓷材料,具有自润滑、高韧性、高导电性等特点。作为增强相,Ti_(3)SiC_(2)能够提高Cu基复合材料的摩擦性能,降低复合材料的热膨胀系数,因此被应广泛用于电子封装材料、热管理材料等领域。本文将稀土氧化物La_(2)O_(3)引入到Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料中,研究了La_(2)O_(3)掺杂含量对Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料物相组成、表面形貌、显微硬度和摩擦因数等的影响。研究发现,利用热压烧结技术能够获得致密度较高的Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料,相对密度在98.5%以上。适量掺杂La_(2)O_(3)后,Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的显微硬度有所增加,能够实现Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的弥散强化。随着La_(2)O_(3)掺杂量增加,Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的摩擦因数呈现出先降低后增加的趋势。在Cu基复合材料中添加Ti_(3)SiC_(2),能够起到润滑的作用,有利于降低摩擦因数。本研究可为Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的工程应用提供试验依据。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) CU复合材料 耐磨性 显微硬度

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煤油流量对HVOF喷涂FeCrMoSi-Ti_(3)SiC_(2)涂层高温摩擦磨损性能的影响

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作者 何陶 刘侠 +4 位作者 张世宏 常诚 杨阳 薛召露 杨康 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期60-68,共9页

目的提高燃煤锅炉四管的耐磨性能。方法使用喷雾造粒技术制备FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)复合粉末,并利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在12CrMoV基体上制备煤油流量分别为26、28、30、32 L/h的复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)... 目的提高燃煤锅炉四管的耐磨性能。方法使用喷雾造粒技术制备FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)复合粉末,并利用超音速火焰喷涂技术(HVOF)在12CrMoV基体上制备煤油流量分别为26、28、30、32 L/h的复合涂层。使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及其自带的能谱仪(EDS)、Raman、维氏显微硬度计和摩擦磨损试验机研究FeCrMoSi/Ti_(3)SiC_(2)粉末及其涂层相组成、组织结构,检测涂层的力学性能,并对涂层在800℃下的摩擦学性能和磨损机理进行系统分析。结果粉末物相主要由Ti_(3)SiC_(2)、Fe-Cr和TiC组成,涂层的物相与粉末类似,但是新产生了SiC相,且随着煤油流量的升高,Ti_(3)SiC_(2)物相逐渐分解。当煤油流量为30、32 L/h时,涂层内Ti_(3)SiC_(2)物相大量分解。涂层的硬度和断裂韧性随着煤油流量的升高表现出先升高、后降低的趋势,孔隙率和磨损率呈现先减小、后增大的趋势。当煤油流量为28 L/h时,涂层磨损率最低,约为5.44×10^(-15)m^(3)/(N·m)。结论煤油流量为28 L/h时,涂层表面生成的SiO_(2)、TiO_(2)和Fe_(2)O_(3)等氧化物均匀分布在磨痕和对偶球表面,有效阻挡了对偶球和涂层的直接接触,使得涂层显示出最优异的摩擦学性能。涂层的主要磨损机制为氧化磨损和黏着磨损。 展开更多

关键词 FeCrMoSi/ti_(3)sic_(2)复合涂层 超音速火焰喷涂 煤油油量 显微组织 高温磨损 氧化层

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多孔结构Ti_(3)SiC_(2)材料的制备工艺研究

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作者 王佳杰 杨李林 +2 位作者 李陈 郑浩 黄晓晨 《安徽化工》 CAS 2024年第1期42-45,共4页

以Ti_(3)SiC_(2)粉末为原料,聚乙烯亚胺为分散剂,去离子水为分散介质,聚氨酯海绵为多孔模板,系统地研究了分散剂对浆料pH的影响以及pH对Ti_(3)SiC_(2)水基浆料稳定性的影响。采用有机浸渍法制备多孔Ti_(3)SiC_(2)预制体,对多孔Ti_(3)SiC... 以Ti_(3)SiC_(2)粉末为原料,聚乙烯亚胺为分散剂,去离子水为分散介质,聚氨酯海绵为多孔模板,系统地研究了分散剂对浆料pH的影响以及pH对Ti_(3)SiC_(2)水基浆料稳定性的影响。采用有机浸渍法制备多孔Ti_(3)SiC_(2)预制体,对多孔Ti_(3)SiC_(2)材料孔隙率和物相进行分析,可知水基浆料中含质量分数为30%的Ti_(3)SiC_(2)样品的性能最佳,其总孔隙率为66%,比表面积为90%,材料以闭口型小孔为主。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 多孔 孔隙率

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金属氧化物对Ag-Ti_(3)SiC_(2)复合材料润湿性的影响研究

5

作者 杨李林 黄晓晨 +2 位作者 凌德彬 郑浩 王佳杰 《安徽化工》 CAS 2024年第2期70-74,87,共6页

采用热压烧结法制备Ag-Ti_(3)SiC_(2)-MeO复合材料。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-10%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))的致密度分别为92.3%、99.44%、89.56%和91.4%。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-5%MeO(La_(2... 采用热压烧结法制备Ag-Ti_(3)SiC_(2)-MeO复合材料。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-10%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))的致密度分别为92.3%、99.44%、89.56%和91.4%。体积分数为Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-5%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))致密度分别为96.82%、98.87%、92.79%和95.55%。增加MeO有助于提高Ag-Ti_(3)SiC_(2)-MeO复合材料的润湿性,Ag-20%Ti_(3)SiC_(2)-5%MeO(La_(2)O_(3)、Bi_(2)O_(3)、CeO_(2)和In_(2)O_(3))的接触角分别为60.4°、60.5°、66°和51°。 展开更多

关键词 Ag-ti_(3)sic_(2)复合材料 润湿性 接触角 金属氧化物

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Ti_(3)SiC_(2)替代石墨对铜基粉末冶金摩擦材料性能的影响

6

作者 刘英凯 郝文龙 +1 位作者 刘建刚 周洋 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期61-65,共5页

Ti_(3)SiC_(2)作为一种新型的金属陶瓷材料,具有良好的导热性、耐腐蚀性与高温抗氧化性。探究在动车组粉末冶金闸片中应用Ti_(3)SiC_(2)替代石墨作为润滑相对摩擦材料性能的影响。在粉末冶金闸片摩擦材料中加入不同含量的Ti_(3)SiC_(2)... Ti_(3)SiC_(2)作为一种新型的金属陶瓷材料,具有良好的导热性、耐腐蚀性与高温抗氧化性。探究在动车组粉末冶金闸片中应用Ti_(3)SiC_(2)替代石墨作为润滑相对摩擦材料性能的影响。在粉末冶金闸片摩擦材料中加入不同含量的Ti_(3)SiC_(2)替代石墨,观察摩擦表面氧化膜的变化,分析Ti_(3)SiC_(2)加入量对摩擦材料力学性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着Ti_(3)SiC_(2)替代石墨加入量的增加,摩擦材料的剪切强度逐渐提高,使用Ti_(3)SiC_(2)替代全部石墨(质量分数18%)时,剪切强度提高了6倍;在350 km/h高速制动时,摩擦表面形成了氧化膜,随着Ti_(3)SiC_(2)加入量的增加,氧化膜的覆盖面积不断增大并呈现连续分布状态;当Ti_(3)SiC_(2)质量分数大于9%后,在高速制动时摩擦材料的摩擦磨损量和摩擦因数明显降低,Ti_(3)SiC_(2)替代全部石墨后摩擦因数降低了36.8%,摩擦磨损量降低了67.5%。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 粉末冶金闸片 高速制动 磨损量 摩擦因数

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Ti_(3)SiC_(2)涂层的电泳沉积动力学和耐腐蚀性

7

作者 茅思佳 袁经超 +3 位作者 彭雨晴 贾林涛 李爱军 张燕 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期545-552,共8页

利用电泳沉积工艺在304不锈钢表面成功制备了三元层状材料Ti_(3)SiC_(2)陶瓷涂层,本实验研究了Ti_(3)SiC_(2)悬浮液的水解行为和分散剂聚乙烯亚胺(PEI)对悬浮液Zeta电位的影响,优化了Ti_(3)SiC_(2)悬浮液的稳定制备和Ti_(3)SiC_(2)涂层... 利用电泳沉积工艺在304不锈钢表面成功制备了三元层状材料Ti_(3)SiC_(2)陶瓷涂层,本实验研究了Ti_(3)SiC_(2)悬浮液的水解行为和分散剂聚乙烯亚胺(PEI)对悬浮液Zeta电位的影响,优化了Ti_(3)SiC_(2)悬浮液的稳定制备和Ti_(3)SiC_(2)涂层的电泳沉积动力学。分析表明,电压越高,水解反应对沉积的影响越大,沉积物的单位面积增重量偏离了Hamaker线性关系,呈抛物线状态。通过扫描电子显微镜(SEM)、3D光学轮廓、开路电位(OCP)、动电位极化和接触角测量,分析了涂层的形貌、耐腐蚀性和疏水性。结果表明:加入15 mg/g的PEI可以获得稳定的悬浮液,且分散剂的加入不影响Ti_(3)SiC_(2)悬浮液的水解行为;带有Ti_(3)SiC_(2)涂层的SS_(3)0_(4)双极板的腐蚀电位提高了435 mV,腐蚀电流密度下降了4个数量级,与水的接触角增加到111.48°,表明Ti_(3)SiC_(2)涂层可以有效地增强SS_(3)0_(4)的耐腐蚀性。 展开更多

关键词 双极板 ti_(3)sic_(2)陶瓷涂层 电泳沉积动力学 耐腐蚀性能

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烧结温度对Ti_(3)SiC_(2)/SiC陶瓷材料性能的影响

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作者 解玉鹏 孙添鑫 徐俊 《大学物理实验》 2021年第2期10-12,共3页

以微米级TiC粉和Si粉为主要原料,Al粉为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备Ti_(3)SiC_(2)/SiC陶瓷材料,研究了烧结温度对陶瓷材料显微结构及力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,Ti_(3)SiC_(2)/SiC陶瓷材料的弯曲强度先提高后降低... 以微米级TiC粉和Si粉为主要原料,Al粉为烧结助剂,采用无压烧结工艺制备Ti_(3)SiC_(2)/SiC陶瓷材料,研究了烧结温度对陶瓷材料显微结构及力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度的升高,Ti_(3)SiC_(2)/SiC陶瓷材料的弯曲强度先提高后降低。烧结温度为1500℃的陶瓷材料力学性能最佳,其密度为4.88 g/cm^(-3)。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 陶瓷 弯曲强度 微观结构

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Ti_(3)SiC_(2)陶瓷材料的制备及抗烧蚀行为 被引量：4

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作者 张勇 刘华艳 +1 位作者 张友源 燕青芝 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期119-127,共9页

以固溶少量Al的Ti_(3)SiC_(2)粉体为原料,采用热压烧结工艺制备出致密度大于99%的Ti_(3)SiC_(2)陶瓷块体材料,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为775HV,520.46 MPa和7.62 MPa·m^(1/2)。对Ti_(3)SiC_(2)块体在无冷却条件下进行抗氧... 以固溶少量Al的Ti_(3)SiC_(2)粉体为原料,采用热压烧结工艺制备出致密度大于99%的Ti_(3)SiC_(2)陶瓷块体材料,其硬度、抗弯强度和断裂韧度分别为775HV,520.46 MPa和7.62 MPa·m^(1/2)。对Ti_(3)SiC_(2)块体在无冷却条件下进行抗氧乙炔焰烧蚀实验,结果表明:烧蚀10 s内Ti_(3)SiC_(2)陶瓷保持表面平整,烧蚀25 s内样品未出现宏观裂纹。SEM和XRD观察分析表明,Ti_(3)SiC_(2)陶瓷在高温乙炔焰和氧气的高热流冲击作用下,表面发生分解和氧化,Si和C被氧化为Si-O化物和C-O化物气体逸出,Ti元素被氧化成高温稳定的TiO_(2)金红石相覆盖在表面;氧化层呈3层结构分布,最外层为结构疏松的TiO_(2),次表层则为TiO_(2)和Al_(2)TiO_(5)组成的致密复合层,内氧化层为致密Al_(2)O_(3)富集层,Al_(2)O_(3)来源于固溶在原料Ti_(3)SiC_(2)中Al元素的氧化,并在高温下与TiO_(2)反应生成了Al_(2)TiO_(5)。具有高黏度和高熔点的Al_(2)O_(3)富集层可以有效阻碍O^(2)和热流向基体的扩散,从而降低基体的氧化速率,提高Ti_(3)SiC_(2)材料的抗烧蚀性能。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 高温烧蚀 物相组成 微观结构

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304不锈钢激光熔覆Co-Ti_(3)SiC_(2)自润滑复合涂层微观组织与摩擦学性能 被引量：4

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作者 王港 刘秀波 +4 位作者 刘一帆 祝杨 欧阳春生 孟元 罗迎社 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期105-115,共11页

采用激光熔覆同步送粉法在304不锈钢上制备出自润滑耐磨涂层,熔覆粉末配比为纯Co, Co-2%Ti_(3)SiC_(2)(质量分数,下同)和Co-8%Ti_(3)SiC_(2)。借助扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对熔覆涂层进行表征,系统地研究... 采用激光熔覆同步送粉法在304不锈钢上制备出自润滑耐磨涂层,熔覆粉末配比为纯Co, Co-2%Ti_(3)SiC_(2)(质量分数,下同)和Co-8%Ti_(3)SiC_(2)。借助扫描电子显微镜(SEM),能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对熔覆涂层进行表征,系统地研究304不锈钢与涂层在室温和600℃下的摩擦学性能与磨损机理。结果表明:激光熔覆Co-Ti_(3)SiC_(2)涂层的平均显微硬度高于基体(240.3HV_(0.5)),N1,N2和N3涂层的硬度分别为285.7HV_(0.5),356.3HV_(0.5)和463.8HV_(0.5),涂层主要由连续基体γ-Co固溶体,硬质相Fe2C,Cr7C3和TiC,润滑相Ti_(3)SiC_(2)组成。在室温下,基体和N1,N2,N3涂层的摩擦因数分别为_(0.5)6,0.62,0.68和0.42,N1,N2,N3三种涂层的磨损率分别为9.15×10^(-5),7.81×10^(-5),4.66×10^(-5) mm^(3)/(N·m),均明显低于基体(66.42×10^(-5) mm^(3)/(N·m));在高温下,基体和N1,N2,N3涂层的摩擦因数为0.66,_(0.5)4,_(0.5)2和0.46,N1,N2,N3三种涂层磨损率分别为37.79×10^(-5),35.6×10^(-5),18.83×10^(-5) mm^(3)/(N·m),均低于基体(41.3×10^(-5) mm^(3)/(N·m))。在室温和600℃下,涂层具有高于304不锈钢基体的显微硬度,且Co-8%Ti_(3)SiC_(2)涂层呈现出最好的自润滑耐磨性能。 展开更多

关键词 304不锈钢 激光熔覆 Co-ti_(3)sic_(2)复合涂层 固体润滑

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基于Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex纳米复合材料的足底能量采集器 被引量：3

11

作者 邹杰 石树正 +2 位作者 宋金沙 何汇成 穆继亮 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2022年第1期38-43,83,共7页

由于人体运动幅度以及频率往往毫无规律,且运动频率很低,这使人体运动能量难以有效采集。针对此问题,研制了一种可高效收集低频能量的足底能量采集器。Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex作为足底能量采集器的负性摩擦材料,经过掺杂和表面修饰后足... 由于人体运动幅度以及频率往往毫无规律,且运动频率很低,这使人体运动能量难以有效采集。针对此问题,研制了一种可高效收集低频能量的足底能量采集器。Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex作为足底能量采集器的负性摩擦材料,经过掺杂和表面修饰后足底能量采集器的电学性能提升了107%。足底能量采集器在2 Hz的运动频率下输出功率可达1.66 mW,面功率密度为1.84 W/m^(2)。此外,在工作10 h后电学性能保持不变,具有优异的稳定性与耐久性。实验表明,当人处于行走或者奔跑状态时,足底能量采集器可以分别为50盏LED灯以及温湿度计供能。这进一步推动了摩擦纳米发电机在人体运动能量采集领域的广泛应用。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2)/Ecoflex纳米复合材料 摩擦纳米发电机 表面修饰 低频能量采集 足底能量采集器

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Ti元素对Ti_(3)SiC_(2)在铜基复合材料中的分解抑制研究 被引量：3

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作者 王怡然 高义民 《铸造技术》 CAS 2022年第6期410-416,I0026,共8页

三元层状Ti_(3)SiC_(2)陶瓷是一种新型的陶瓷材料,具有密度低、熔点高等特点,作为增强相可以明显改善Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。然而,在烧结过程中Ti_(3)SiC_(2)发生分解,导致复合材料组织与性能发生改变。为... 三元层状Ti_(3)SiC_(2)陶瓷是一种新型的陶瓷材料,具有密度低、熔点高等特点,作为增强相可以明显改善Ti_(3)SiC_(2)/Cu复合材料的力学性能和摩擦磨损性能。然而,在烧结过程中Ti_(3)SiC_(2)发生分解,导致复合材料组织与性能发生改变。为了抑制Ti_(3)SiC_(2)的分解,提高复合材料性能,对Ti_(3)SiC_(2)颗粒表面进行多弧离子镀Ti改性,制备了界面性能优良,Ti_(3)SiC_(2)颗粒未分解的复合材料。研究了Ti_(3)SiC_(2)在复合材料的分解和Ti元素对其分解的抑制机理,分析了不同含量Ti_(3)SiC_(2)的复合材料的组织演化。结果表明,对Ti_(3)SiC_(2)表面进行镀覆Ti元素可以有效抑制Ti_(3)SiC_(2)颗粒在铜基复合材料烧结过程中的分解。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 多弧离子镀 铜基复合材料

原文传递

Ti_(3)SiC_(2)材料应用于高速列车粉末冶金闸片的研究 被引量：5

13

作者 张兴旺 王明智 陈澍军 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第5期163-168,共6页

研究了以Ti_(3)SiC_(2)作为润滑剂制得的粉末冶金摩擦材料相应的摩擦性能,介绍了当前我国高速列车粉末冶金制动闸片的现状及存在的问题,提出了以新材料Ti_(3)SiC_(2)作为我国高速铁路制动闸片新型润滑剂的可能性及研究方向。

关键词 高速列车 粉末冶金 制动 ti_(3)sic_(2)

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MAX相Ti_(3)SiC_(2)高导电涂层的研究进展

14

作者 朱界 张方舟 +3 位作者 谢有菊 贾林涛 王梦千 李爱军 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第23期23025-23032,23039,共9页

钛硅碳(Ti_(3)SiC_(2),TSC)是一种兼具金属材料和陶瓷材料优异性能的新型三元化合物MAX相。Ti_(3)SiC_(2)作为高导电功能涂层具有很大的应用潜力,近年来受到越来越多的关注。Ti_(3)SiC_(2)涂层的制备技术在不断改革优化,主要有五种常见... 钛硅碳(Ti_(3)SiC_(2),TSC)是一种兼具金属材料和陶瓷材料优异性能的新型三元化合物MAX相。Ti_(3)SiC_(2)作为高导电功能涂层具有很大的应用潜力,近年来受到越来越多的关注。Ti_(3)SiC_(2)涂层的制备技术在不断改革优化,主要有五种常见制备工艺,分别是化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、固相反应合成法(Solid-state reaction)、气溶胶沉积法(ADM)和热喷涂法(Thermal spraying)。Ti_(3)SiC_(2)涂层的性能在很大程度上与其纯度相关,通常制得的Ti_(3)SiC_(2)涂层均含有一定程度的杂质,这是制约其广泛应用的一个重要因素。Ti_(3)SiC_(2)涂层中经常出现的杂质主要是TiC、Ti_(5)Si_(3)、SiC、TiSi_(2)等,不同的制备方法产生的杂质种类也不一样。为了提高Ti_(3)SiC_(2)涂层的纯度,需要对其制备工艺进行探索和优化。目前,反应化学气相沉积(RCVD)实现了通过消耗碳化硅(SiC)子层在石墨基底上生长纯Ti_(3)SiC_(2)涂层。近年来利用ADM也实现了在室温下合成纯Ti_(3)SiC_(2)涂层,这一技术降低了常规Ti_(3)SiC_(2)涂层的合成温度。此外,PVD法不仅为低温制备Ti_(3)SiC_(2)涂层提供了可能性,还实现了Ti-Si-C复合涂层的工业化生产。本文综述了Ti_(3)SiC_(2)涂层的研究现状,分析了Ti_(3)SiC_(2)涂层独特的晶体结构及优异性能,介绍了近年来几种常见的Ti_(3)SiC_(2)涂层制备技术,并指出了目前合成纯Ti_(3)SiC_(2)涂层所面临的巨大挑战。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2)涂层 结构 性能 制备方法

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沉积温度和氢气浓度对CVD法合成Ti_(3)SiC_(2)涂层的影响

15

作者 朱界 茅思佳 +3 位作者 刘瑶瑶 王梦千 李爱军 彭雨晴 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期961-968,共8页

以TiCl_(4)-CH_(3)SiCl_(3)-H_(2)-Ar作为前驱体体系,石墨片为基底,采用化学气相沉积法(CVD)制备了Ti_(3)SiC_(2)涂层,研究了沉积温度和氢气浓度α的变化对涂层沉积速率的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)、X射线衍... 以TiCl_(4)-CH_(3)SiCl_(3)-H_(2)-Ar作为前驱体体系,石墨片为基底,采用化学气相沉积法(CVD)制备了Ti_(3)SiC_(2)涂层,研究了沉积温度和氢气浓度α的变化对涂层沉积速率的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)对涂层形貌及组成进行了分析。研究结果表明:在1273~1373 K,涂层沉积速率随温度上升而增加;在1373~1423 K,涂层沉积速率随温度上升而减小。当α为40%~50%时,涂层沉积速率随α增加而减小;α为50%~70%时,涂层沉积速率随α增加而增加。当温度为1373 K,α为50%时,涂层以Ti_(3)SiC_(2)相为主,呈板状结构。基于微观形貌及组成分析的结果,提出了TiCl_(4)-CH_(3)SiCl_(3)-H_(2)-Ar作为前驱体体系制备Ti_(3)SiC_(2)涂层的主要反应路径。 展开更多

关键词 CVD ti_(3)sic_(2)涂层 沉积温度 氢气浓度 前驱体反应路径

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高纯Ti_(3)SiC_(2)粉体制备工艺的研究 被引量：1

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作者 何创创 杨俊 +1 位作者 王丹琴 李智敏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1189-1194,1201,共7页

以2Ti/xSi/3TiC(x=1.6,1.8,2.0,2.4,3.0)为原料,采用高温固相反应法成功制备了高纯Ti_(3)SiC_(2)粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备样品的物相和形貌进行分析,利用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)研究了Ti_(3... 以2Ti/xSi/3TiC(x=1.6,1.8,2.0,2.4,3.0)为原料,采用高温固相反应法成功制备了高纯Ti_(3)SiC_(2)粉体。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对制备样品的物相和形貌进行分析,利用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)研究了Ti_(3)SiC_(2)的反应过程和Si的作用机理,利用能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)对制备样品的微区成分和化学元素进行了表征分析。结果表明:当Si适度过量(1.6≤x≤2.4)时,有助于Ti_(3)SiC_(2)合成反应的进行,同时Si在合成Ti_(3)SiC_(2)的反应中起着多重作用,其中Ti-Si共晶液相的生成是合成Ti_(3)SiC_(2)的关键。当x=2.0和2.4时,制备Ti_(3)SiC_(2)粉体的纯度高达99.5%以上,平均颗粒粒径约为5μm,分散性良好。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2)粉体 高温固相反应 纯度 SI含量 吸波材料

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Ti_(3)SiC_(2)基复合材料高温氧化性能研究进展

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作者 孙淼 马帅 +1 位作者 张慧铭 张瑞 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期161-167,共7页

Ti_(3)SiC_(2)是MAX相三元层状陶瓷材料中的典型代表,兼具优良的陶瓷性能和良好的金属性能。强化Ti_(3)SiC_(2)材料高温抗氧化性的主要方式是金属及第二相的掺杂,Ti_(3)SiC_(2)基复合材料成分的不同会对氧化层结构、氧化行为产生影响。... Ti_(3)SiC_(2)是MAX相三元层状陶瓷材料中的典型代表,兼具优良的陶瓷性能和良好的金属性能。强化Ti_(3)SiC_(2)材料高温抗氧化性的主要方式是金属及第二相的掺杂,Ti_(3)SiC_(2)基复合材料成分的不同会对氧化层结构、氧化行为产生影响。目前,多元相强化是提升Ti_(3)SiC_(2)基复合材料高温抗氧化性的研究重点,从而拓展了其在高温结构材料领域的应用。 展开更多

关键词 ti_(3)sic_(2) 基复合材料 晶体结构 高温氧化

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Ti_(3)SiC_(2)含量对Ag-Ti_(3)SiC_(2)电接触材料电弧烧蚀行为的影响

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作者 黄晓晨 颜宇 +4 位作者 丁云飞 葛金龙 李宗群 李彤 周子珏 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期940-947,共8页

本实验全面研究了Ti_(3)SiC_(2)含量对Ag-Ti_(3)SiC_(2)接触材料电弧烧蚀行为的影响;Ag-Ti_(3)SiC_(2)复合材料经10 kV电弧烧蚀被分解氧化并形成AgO,TiO_(2)和SiO_(2),在阴极表面形成突起、气孔、剥离和褶皱。随着Ti_(3)SiC_(2)含量的增... 本实验全面研究了Ti_(3)SiC_(2)含量对Ag-Ti_(3)SiC_(2)接触材料电弧烧蚀行为的影响;Ag-Ti_(3)SiC_(2)复合材料经10 kV电弧烧蚀被分解氧化并形成AgO,TiO_(2)和SiO_(2),在阴极表面形成突起、气孔、剥离和褶皱。随着Ti_(3)SiC_(2)含量的增加,电弧在Ag-Ti_(3)SiC_(2)复合材料烧蚀表面上分散激溅。在复合材料中加入30 vol.%的Ti_(3)SiC_(2),Ti_(3)SiC_(2)的锁住效应可以将熔融的Ag封锁,有效地降低Ag基体的飞溅现象和电弧烧蚀对接触材料的侵蚀效应。 展开更多

关键词 Ag-ti_(3)sic_(2) 电弧烧蚀 锁住效应 氧化

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