納米Ti（C，N）的機(jī)械合金化合成及其在金屬陶瓷中的應(yīng)用.pdf

1、本論文采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)等實(shí)驗(yàn)分析手段研究了Ti-C、Ti-N、Ti-C-TiN等體系在機(jī)械球磨下的固態(tài)反應(yīng)和相變機(jī)理。 本文首先綜述了機(jī)械合金化技術(shù)的研究進(jìn)展。簡述了機(jī)械合金化的基本過程和理論模型；總結(jié)了各球磨工藝參數(shù)對機(jī)械合金化過程及最終生成物形貌、顆粒大小、物相組成等因素的影響；概述了機(jī)械合金化在材料制備中的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，指出了本文的研究目的和意義。 首先以Ti-C

2、體系為對象，研究了不同球磨環(huán)境下該體系的相變過程和反應(yīng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在真空和氬氣環(huán)境下，Ti-C體系按照機(jī)械誘發(fā)自蔓延反應(yīng)機(jī)制合成TiC；在氫氣環(huán)境下，Ti-C體系通過擴(kuò)散－固溶和界面化合物生成機(jī)制合成TiC。另外研究了H2在球磨過程中對固態(tài)反應(yīng)的影響，發(fā)現(xiàn)H2環(huán)境對TiC的合成具有延緩效應(yīng)。 以Ti-N體系為對象，研究機(jī)械合金化過程中TiN的合成及其后續(xù)熱處理對相變的影響。通過Ti粉在N2氣氛中高能球磨，成功制備了納米TiN

3、粉末，且整個(gè)合金化過程由N原子擴(kuò)散控制。后續(xù)熱處理對機(jī)械合金化合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸有明顯的影響：隨著退火溫度的升高，球磨48h的TiN有序度提高，晶粒長大。 在上述研究的基礎(chǔ)上，以Ti-C-TiN體系為對象，研究了球磨過程中Ti-C-TiN之間的固態(tài)反應(yīng)以及合金元素Ni和Mo對相變過程的影響。通過在室溫下的高能球磨合成了納米Ti(C,N)，Ti(C,N)的形成是受界面擴(kuò)散機(jī)制控制的。在上述體系中加入的合金元素Ni和Mo對機(jī)