碳納米管增強多孔TiC-TiB2復合材料的研究.pdf

1、TiC-TiB2復合材料具有優(yōu)良的綜合力學性能，在室溫和高溫下具有化學穩(wěn)定性，將其做成多孔材料，利用其優(yōu)良的高溫性能及多孔材料的特殊結構，可成為理想的過濾體材料及催化劑載體。此外，碳納米管由于具有良好的力學性能和可塑性已被廣泛應用在增強復合材料性能中。本文以Ti-B4C為反應體系，通過反應燒結(RS)和自蔓延高溫合成技術(SHS)制備多孔TiC-TiB2復合材料，探索工藝方法、反應體系配比和碳納米管對組織結構、抗壓強度的影響。
　

2、　采用真空燒結工藝制備了TiC-TiB2復合材料，通過XRD、SEM、EPMA、FESEM等手段研究了保溫時間及碳納米管(CNTs)對陶瓷基復合材料組織和性能的影響。結果表明:反應產(chǎn)物中主要物相有TiC、TiB、Ti3B4、TiB2，基體上存在大量的開孔和閉孔。與未添加CNTs的基體組織相比，CNTs通過阻礙晶粒生長使陶瓷晶粒得到了細化，同時CNTs存在于即將脫離的塊體之間，將其牽拉在一起。CNTs與Ti反應生成的TiC會相互連接成網(wǎng)狀

3、骨架結構，使得基體強度提高，但當CNTs添加量較多時，因為出現(xiàn)團聚，會降低強度。
　　通過自蔓延高溫合成技術制備了不同原料配比的TiC-TiB2復合材料，實驗結果表明:反應產(chǎn)物孔洞是開孔與閉孔的復合結構。Ti含量增加，多邊形顆粒和類球形顆粒尺寸減小，斷面顆粒結合更加緊密。當Ti∶B4C=6∶1時，孔洞壁面出現(xiàn)長度約5μm的TiB長條狀顆粒。隨著Ti含量增加，其反應路徑為Ti+B4C→TiC+TiB2→Ti3B4+TiB2+TiC→