金屬陶瓷粉末的分散性研究及高性能金屬陶瓷的制備.pdf

1、本文以研究Ti(C,N)基金屬陶瓷粉末的分散為切入點，通過探討金屬陶瓷單一硬質相納米粉末及微米級金屬陶瓷混合粉末的分散性，確定能夠使其穩(wěn)定分散的最佳分散條件；通過改善金屬陶瓷混合粉末的分散性，探討制備高性能Ti(C,N)基金屬陶瓷，并為后續(xù)制備納米Ti(C,N)基金屬陶瓷提供基礎依據。 論文綜述了分散理論及研究進展、陶瓷粉末的分散性研究及應用，分析了Ti(C,N)基金屬陶瓷的組織結構與性能，以及制備Ti(C,N)基金屬陶瓷的關鍵

2、技術，在此基礎上提出了本課題的研究目的及意義，給出了具體的研究內容。 通過沉降法和旋轉粘度計法研究了pH及分散劑聚乙烯亞胺(PEI)對單一納米TiN粉末在水及無水乙醇中分散性的影響。結果表明：pH 及PEI 濃度對納米TiN粉末的分散性有重要影響，PEI 是納米TiN粉末在水及無水乙醇中分散的有效分散劑，其分散穩(wěn)定作用的實質是增強了顆粒間的靜電排斥作用和空間位阻排斥作用。 通過沉降法和旋轉粘度計法研究了pH及分散劑聚乙烯

3、亞胺(PEI)對單一納米TiC粉末在水及無水乙醇中分散性的影響。結果表明：pH 及PEI 濃度對納米TiC粉末的分散性有重要影響，PEI 是納米TiC 粉末在水及無水乙醇中分散的有效分散劑，其分散穩(wěn)定作用的實質是增強了顆粒間的靜電排斥作用和空間位阻排斥作用。 論文首次研究了微米級Ti(C,N)基金屬陶瓷混合粉末在水及無水乙醇中的分散性，利用分散劑聚乙烯亞胺(PEI)可以制備出良好分散性的料漿，為高性能Ti(C,N)基金屬陶瓷制備

4、提供了基礎性研究成果。研究首次發(fā)現，PEI不僅對Ti(C,N)基金屬陶瓷混合粉末在無水乙醇中的分散有非常強的穩(wěn)定作用，對在水中的分散也適用。 Zeta電位測定結果表明，分散穩(wěn)定作用一方面來源于顆粒間的靜電排斥作用，另一方面源于空間位阻排斥作用。 研究工作將上述理論研究結果應用于Ti(C,N)基金屬陶瓷的制備，希望通過改善粉末的分散性得到顯微組織均勻的組織，從而提高機械性能。實驗過程是模擬微米級金屬陶瓷混合粉末的超聲分散環(huán)

5、境進行混料，燒結制備Ti(C,N)基金屬陶瓷，探討粉末分散對燒結制品最終性能及組織的影響，并尋找較為合適的制備工藝。結果表明： 添加1.1628wt％PEI的燒結樣品組織明顯比未添加PEI的燒結樣品組織均勻、細小，致密性較高，抗彎強度也大于未加的。以水為分散介質，添加1.1628wt％PEI的燒結制品TRS可達2258MPa；以無水乙醇為分散介質，添加1.1628wt％PEI的燒結制品TRS可達2063MPa。Ti(C,N)基金