層狀陶瓷Ti-,3-AlC-,2-的制備及性能研究.pdf

1、新型層狀材料Ti3AlC2兼有金屬和陶瓷的特性，不僅具有與金屬同樣良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性與可加工性，而且與陶瓷材料類似，具有良好的力學(xué)性能及優(yōu)良的耐腐蝕性能。本研究以Ti、Al、石墨和TiC為原料，以Si作為添加劑，采用熱壓燒結(jié)的方法制備致密的Ti3AlC2材料，通過對(duì)Ti3AlC2相組成、力學(xué)性能、顯微結(jié)構(gòu)及電化學(xué)腐蝕性能的研究，建立材料組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用之間的關(guān)系，為Ti3AlC2材料的制備及在船舶、海洋開發(fā)領(lǐng)域耐腐蝕結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用奠定

2、基礎(chǔ)。
　　 研究中采用真空熱壓燒結(jié)工藝，在1200～1400℃，30MPa壓力下，制備了摩爾比分別為3Ti/1.1Al/2C/0.2Si、2TiC/1Ti/1.1.Al/0.2Si兩個(gè)組成體系的Ti3AlC2塊體材料，通過對(duì)其力學(xué)性能及相組成、顯微結(jié)構(gòu)分析，確定了2TiC/1Ti/1.1Al/0.2Si材料體系的性能優(yōu)于3Ti/1.1Al/2C/0.2Si材料體系。
　　 以2TiC/1Ti/1.1Al/0.2Si為原

3、料的最佳真空熱壓燒結(jié)工藝為：溫度1300℃，真空度6.67x10-3Pa，升溫速率15℃/min，壓力30MPa，保溫時(shí)間1.5h。在此條件下制備的Ti3AlC2塊體材料的X射線衍射峰與標(biāo)準(zhǔn)Ti3AlC2衍射峰高度吻合，呈層狀結(jié)構(gòu)。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明所制備的TiAlC2塊體材料的彎曲強(qiáng)度、斷裂韌性、壓縮強(qiáng)度和維氏硬度分別為445.6MPa、6.13MPa·m1/2、1256MPa和4.0～5.5GPa之間。
　　 利用動(dòng)電位極