碳纳米管增强多孔TiC-TiB2复合材料的研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mldn2006
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
TiC-TiB2复合材料具有优良的综合力学性能,在室温和高温下具有化学稳定性,将其做成多孔材料,利用其优良的高温性能及多孔材料的特殊结构,可成为理想的过滤体材料及催化剂载体。此外,碳纳米管由于具有良好的力学性能和可塑性已被广泛应用在增强复合材料性能中。本文以Ti-B4C为反应体系,通过反应烧结(RS)和自蔓延高温合成技术(SHS)制备多孔TiC-TiB2复合材料,探索工艺方法、反应体系配比和碳纳米管对组织结构、抗压强度的影响。  采用真空烧结工艺制备了TiC-TiB2复合材料,通过XRD、SEM、EPMA、FESEM等手段研究了保温时间及碳纳米管(CNTs)对陶瓷基复合材料组织和性能的影响。结果表明:反应产物中主要物相有TiC、TiB、Ti3B4、TiB2,基体上存在大量的开孔和闭孔。与未添加CNTs的基体组织相比,CNTs通过阻碍晶粒生长使陶瓷晶粒得到了细化,同时CNTs存在于即将脱离的块体之间,将其牵拉在一起。CNTs与Ti反应生成的TiC会相互连接成网状骨架结构,使得基体强度提高,但当CNTs添加量较多时,因为出现团聚,会降低强度。  通过自蔓延高温合成技术制备了不同原料配比的TiC-TiB2复合材料,实验结果表明:反应产物孔洞是开孔与闭孔的复合结构。Ti含量增加,多边形颗粒和类球形颗粒尺寸减小,断面颗粒结合更加紧密。当Ti∶B4C=6∶1时,孔洞壁面出现长度约5μm的TiB长条状颗粒。随着Ti含量增加,其反应路径为Ti+B4C→TiC+TiB2→Ti3B4+TiB2+TiC→Ti3B4+TiB2+TiB+TiC→TiB+TiC,同时反应产物孔隙率降低,抗压强度显著增加。添加不同质量分数的CNTs对反应产物的物相种类及相对含量影响不明显。一部分CNTs与Ti发生反应生成TiC,另有一部分CNTs桥连牵拉在颗粒之间和裂纹处,阻碍裂纹扩展,提高了复合材料强度。随着CNTs添加量的增加,产物的孔隙率逐渐增加,抗压强度也相应的有所提高,但当添加量较多时,由于过量CNTs的团聚,抗压强度下降。
其他文献
现在世界上出现了一些匪夷所思的气体,这些气体无法用现有的科学理论去解释,但它们却已经被人们开发利用了,这里介绍其中两种奇异的气体。
本文通过对荣华二采区10
期刊
语文教学是实施素质教育、提高学生的语文素质的一个极其重要的组成部分。以语文课本为本,以课堂教学为训练阵地,以校内外的社会实践活动为辅,通过扎实有效的“听、读、说、写”
污水处理工艺的高耗能、污泥处理处置难、排放温室气体等问题已引起人们的关注。但当前的污水处理工艺评价侧重其处理效能、出水水质及尾水对受纳水体的环境影响,却忽视了污水
现在,整个互联网金融行业都处于一种绷紧的状态,对待大的关口尤为谨慎。特别是,近期爆发了一系列风险事件,对行业的声誉和社会形象造成了很大的负面影响,引起了社会各界的高
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
本文通过对荣华二采区10
期刊
环境污染与粮食安全对社会发展和人体健康具有重要意义;而目前对环境污染与农产品质量的相应关系缺乏系统而详细的研究。河北省邯郸市作为全国重要的煤炭矿区与钢铁生产基地,
盐渍土的病害严重影响了各等级公路的服务水平和使用年限,给国家造成了巨大的经济损失,因此对盐渍土路基填料的研究是很有必要。在国内外盐渍土路基填料研究基础上,本论文提出了
Al2TiO5(Al2TiO5,简写为AT)具有熔点高、热膨胀系数小、热导率低、弹性模量低、抗热震好以及抗冲击性强等优良特性,在许多领域已经得到广泛应用。然而Al2TiO5材料存在两大致命