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《哈尔滨工程大学》 2010年
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层状陶瓷Ti_3AlC_2的制备及性能研究

王家华  
【摘要】:新型层状材料Ti3AlC2兼有金属和陶瓷的特性,不仅具有与金属同样良好的导电导热性与可加工性,而且与陶瓷材料类似,具有良好的力学性能及优良的耐腐蚀性能。本研究以Ti、Al、石墨和TiC为原料,以Si作为添加剂,采用热压烧结的方法制备致密的Ti3AlC2材料,通过对Ti3AlC2相组成、力学性能、显微结构及电化学腐蚀性能的研究,建立材料组成、结构、性能及应用之间的关系,为Ti3AlC2材料的制备及在船舶、海洋开发领域耐腐蚀结构件的应用奠定基础。 研究中采用真空热压烧结工艺,在1200-1400℃,30MPa压力下,制备了摩尔比分别为3Ti/1.1Al/2C/0.2S、2TiC/1Ti/1.lAl/0.2Si两个组成体系的Ti3AlC2块体材料,通过对其力学性能及相组成、显微结构分析,确定了2TiC/1Ti/1.lAl/0.2Si材料体系的性能优于3Ti/1.1Al/2C/0.2Si材料体系。 以2TiC/1Ti/1.1Al/0.2Si为原料的最佳真空热压烧结工艺为:温度1300℃,真空度6.67x10-3pa,升温速率15℃/min,压力30MPa,保温时间1.5h。在此条件下制备的Ti3AlC2块体材料的X射线衍射峰与标准Ti3AlC2衍射峰高度吻合,呈层状结构。力学性能测试结果表明所制备的Ti3AlC2块体材料的弯曲强度、断裂韧性、压缩强度和维氏硬度分别为445.6MPa、6.13MPa-m1/2、1256MPa和4.0-5.5GPa之间。 利用动电位极化曲线(CV)结合扫描电镜观察方法,研究了Ti3AlC2块体材料在3.5wt.%的NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。研究发现,Ti3AlC2块体材料在电化学腐蚀后表面没有明显腐蚀坑。3Ti/1.1Al/2C/0.2Si材料体系在1400℃获得的Ti3AlC2块体材料在3.5wt.%NaCl溶液中的维钝电流密度(为2.197x10-5A·cm-2)最小;维钝电流密度最稳定,耐腐蚀性能最好。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ174.75

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【引证文献】
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【参考文献】
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1 刘红飞;余洪滔;刘海强;高闰丰;胡明杰;;热力学稳定纳米层状陶瓷——M_(N+1)AX_N三元化合物[J];山东陶瓷;2005年05期
2 李宗霞;机械合金化─研制生产金属材料的一种新工艺[J];材料工程;1995年11期
3 郭俊明,陈克新,刘光华,周和平,宁晓山;放电等离子(SPS)快速烧结可加工陶瓷Ti_3AlC_2[J];稀有金属材料与工程;2005年01期
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5 李超;李美栓;王阳;周延春;;原位热压反应制备Ti_3AlC_2/TiB_2复合材料[J];稀有金属材料与工程;2007年S1期
6 胡春峰,包亦望,周延春;Ti_3SiC_2陶瓷的能量耗散机理[J];材料研究学报;2005年05期
7 覃奇贤;刘淑兰;;电极的极化和极化曲线(Ⅰ)——电极的极化[J];电镀与精饰;2008年06期
8 覃奇贤;刘淑兰;;电极的极化和极化曲线(Ⅱ)——极化曲线[J];电镀与精饰;2008年07期
9 陈秀娟;李建伟;;Ti_3AlC_2陶瓷材料研究进展[J];粉末冶金工业;2008年04期
10 王苹;梅炳初;雷零;;若干MAX相化合物在NaOH、H_2SO_4和HCl中的电化学性质[J];腐蚀科学与防护技术;2009年01期
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2 王苹;Ti-Al-C体系热力学分析及动力学机理研究[D];武汉理工大学;2008年
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1 徐学文;纳米层状三元化合物Ti_3AlC_2的制备,结构与性能研究[D];武汉理工大学;2004年
【共引文献】
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1 张维维;赵成林;李广帮;王丽娟;;ANS-OB精炼终点温度预报模型[J];鞍钢技术;2010年02期
2 邓雁希;在专业课教学中学生创新能力的培养[J];安阳师范学院学报;2004年05期
3 赵国燕;郭金福;宋树朋;张文岗;;成分对商周青铜器陶范性能的影响[J];安阳工学院学报;2010年06期
4 陈显明;罗承萍;刘江文;李文芳;;镁合金微弧氧化热力学和动力学分析[J];兵器材料科学与工程;2006年03期
5 赵得江;郭学锋;杨文鹏;徐春杰;胡博;高轩;;Mg-Y-Si合金制备及组织分析[J];兵器材料科学与工程;2011年02期
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7 李在元,翟玉春,田彦文,王天然;铜钼化合物氢还原制备铜钼复合粉研究[J];微纳电子技术;2003年04期
8 陈新华;翟洪祥;黄振莺;;TiC_x/Fe(Al,Ti)复合材料的常压制备及性能[J];北京交通大学学报;2011年06期
9 段宏伟;庞厚君;;硼对低碳铝镇静钢酸洗钢板性能的影响[J];宝钢技术;2011年06期
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1 韩跃新;刘杰;李艳军;张淑敏;赵庆杰;;临江式铁锰矿石深度还原—高效分选技术研究[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
2 周国红;张海龙;张昭;王士维;;碳纤维补强氧化锆基复合材料的制备及其力学性能[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
3 韩杰才;李金平;孟松鹤;张幸红;易法军;;晶须颗粒混杂增韧ZrB_2陶瓷基复合材料的研究[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
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1 黄芳;高镁磷尾矿回收利用磷、镁的应用基础研究[D];昆明理工大学;2010年
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5 杨林;用叶蜡石和金红石制备Sialon-TiNC及其在出铁沟浇注料中的应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
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7 李洪梅;TiNi形状记忆合金与不锈钢异种材料激光焊研究[D];吉林大学;2011年
8 陈明;镁合金微弧氧化微区电弧放电机理及电源特性的研究[D];兰州理工大学;2010年
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2 徐蕙;CuO薄膜和Cu/TiO_x复合薄膜的制备与表征[D];浙江理工大学;2010年
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4 纪文文;超重力燃烧合成YAG陶瓷热力学计算及过程仿真[D];山东农业大学;2010年
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8 张喻;铸型用焓变材料的研究[D];沈阳理工大学;2010年
9 张雪辉;电沉积Ni-W合金镀层的制备、结构及其性能研究[D];江西理工大学;2010年
10 宋建新;可控氧流还原技术相关基础研究[D];武汉科技大学;2010年
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1 刘红飞;余洪滔;刘海强;高闰丰;胡明杰;;热力学稳定纳米层状陶瓷——M_(N+1)AX_N三元化合物[J];山东陶瓷;2005年05期
2 陈秀娟;李建伟;;Ti_3AlC_2陶瓷材料研究进展[J];粉末冶金工业;2008年04期
3 艾桃桃;冯小明;;三元Ti_3AlC_2陶瓷的原位合成与表征[J];硅酸盐通报;2011年02期
4 笪良国;张倩茹;;量子化学计算方法及其在结构化学中的应用[J];淮南师范学院学报;2007年03期
5 艾桃桃;王芬;;Ti-Al-TiO_2体系的热力学分析及合成反应过程研究[J];金属热处理;2009年01期
6 周卫兵,梅炳初,朱教群,洪小林;新型层状陶瓷Ti_3AlC_2的研究进展[J];江苏陶瓷;2003年03期
7 田无边;王佩玲;张国军;阚艳梅;李永祥;;三元层状材料M_2AX的研究进展[J];无机材料学报;2007年05期
8 周卫兵,梅炳初,朱教群,陈艳林;可加工Ti_2AlC陶瓷的研究进展[J];武汉理工大学学报;2002年09期
9 黄美纯;密度泛函理论的若干进展[J];物理学进展;2000年03期
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1 朱教群;三元层状碳化物Ti_3SiC_2的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2003年
2 何巨龙;B-C-N新材料的实验合成与相关材料的第一性原理研究[D];燕山大学;2003年
3 黄祖飞;LiMnO_2体系结构与性能的第一性原理研究[D];吉林大学;2006年
4 周卫兵;Ti-Al-C系/TiB_2复合材料的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2006年
5 石绍庆;Ag(2,2'-bipy)-POMs杂化体系的密度泛函理论研究[D];东北师范大学;2006年
6 向士凯;金属铝、铜、铂和锂高压物理性质的从头计算[D];中国工程物理研究院;2006年
7 金胜哲;空穴掺杂LiCoO_2体系的电子结构与输运性质[D];吉林大学;2007年
8 袁士俊;碳纳米管与过渡金属团簇相互作用的第一性原理研究[D];兰州大学;2007年
9 郭云东;氧化镁和立方氮化硼等晶体高压下弹性及热力学性质的研究[D];四川大学;2007年
10 方亮;含3d过渡金属磁性中心的多酸体系DFT-BS理论研究[D];东北师范大学;2008年
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1 周卫兵;Ti_2AlC陶瓷的合成制备研究[D];武汉理工大学;2003年
2 向士凯;高压及有限温度下立方金属弹性常数的计算[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2003年
3 陈长波;压力作用下六角密堆结构金属锂及掺氢体系的弹性性质[D];吉林大学;2005年
4 丁迎春;γ-Si_3N_4材料第一性原理研究[D];四川师范大学;2007年
5 刘永刚;高压下NaI物性的第一性原理计算[D];四川大学;2007年
6 邓烨;氧化钙和碳化硅高压物性的第一性原理计算[D];四川大学;2007年
7 路宁;三元层状碳化物复合材料的电子结构研究[D];武汉理工大学;2007年
8 李建伟;Ti_3AlC_2陶瓷材料的燃烧合成[D];兰州理工大学;2008年
9 林宁;三元层状碳化物Cr_2AlC的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2008年
10 史冬敏;Ni-Al、Ca-X(X=Si,Ge,Sn,Pb,Zn)金属间化合物的第一性原理研究[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
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1 岳瑞峰,王燕;相图——解释金属化层稳定性和薄膜反应的热力学方法[J];半导体技术;2000年02期
2 黄勇,李翠伟,汪长安,昝青峰,李淑琴;陶瓷强韧化新纪元——仿生结构设计[J];材料导报;2000年08期
3 李翀;赫小东;朱春城;柏跃磊;;三元层状陶瓷Ti_3SiC_2的高温氧化行为[J];材料工程;2006年S1期
4 张二林,曾松岩,曾晓春,李庆春;Al+Ti+C复合系热爆反应合成过程及相组成研究[J];材料工程;1996年04期
5 梁波,靳喜海,陈玉如;反应合成法制备先进陶瓷[J];材料科学与工艺;2000年01期
6 朱和国;袁运站;王恒志;熊党生;吴申庆;;Al-TiO_2-C系XD合成铝基复合材料的反应机理及拉伸性能[J];材料科学与工程学报;2006年05期
7 郭俊明,陈克新,葛振斌,周和平,宁晓山;不同钛碳摩尔比和铝含量对Ti-Al-C体系燃烧合成Ti_3AlC_2粉体的影响[J];稀有金属材料与工程;2003年07期
8 郭俊明,陈克新,刘光华,葛振斌,周和平,宁晓山;添加TiAl对燃烧合成Ti_3AlC_2粉体的影响[J];稀有金属材料与工程;2004年01期
9 郭俊明,陈克新,刘光华,周和平,宁晓山;放电等离子(SPS)快速烧结可加工陶瓷Ti_3AlC_2[J];稀有金属材料与工程;2005年01期
10 梅炳初,徐学文,朱教群,刘俊;Ti_3Si_((1-x))Al_xC_2在900℃~1300℃空气中的氧化行为[J];稀有金属材料与工程;2005年06期
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1 朱教群;三元层状碳化物Ti_3SiC_2的制备及性能研究[D];武汉理工大学;2003年
2 洪小林;可加工三元层状碳化物Ti_2AlC的合成研究[D];武汉理工大学;2004年
3 王振卿;Al-(Ti,TiO_2,ZrO_2)-C体系的反应机理及其材料的熔体原位反应合成[D];山东大学;2005年
4 严明;Ti_2AlN及Ti_2AlN/TiN复合材料的合成、结构与性能研究[D];武汉理工大学;2007年
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1 徐学文;纳米层状三元化合物Ti_3AlC_2的制备,结构与性能研究[D];武汉理工大学;2004年
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1 ;科技纵横[J];国际化工信息;2001年S3期
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2 本报记者 郭伟 张丽辉;笔尖上的中国造[N];河北日报;2006年
3 周秀娟 刘心宇;电工合金行业 期待好年景[N];中国工业报;2005年
4 宗成;高性能纳米陶瓷材料开发成功[N];中国化工报;2005年
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6 陶佳;美国用激光加工陶瓷材料[N];中国有色金属报;2002年
7 国泰君安证券研究所 陈楷颐;二十一世纪新型建材展望[N];中国建材报;2000年
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10 记者董映璧;俄开发出获得金属陶瓷新方法[N];科技日报;2002年
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1 段士伟;陶瓷材料的静动态力学性能和损伤特性研究[D];中国科学技术大学;2013年
2 裴军;氧化铝基陶瓷材料的超重力熔铸制备新技术研究[D];中国科学院研究生院(理化技术研究所);2009年
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3 刘成章;陶瓷材料在公共艺术中的运用[D];中央美术学院;2009年
4 赵光好;氧化锆系陶瓷材料的固相法制备及其性能表征[D];南昌大学;2006年
5 管明林;钛硅碳陶瓷材料的摩擦—磨损行为[D];北京交通大学;2006年
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9 刘丽丽;超高温陶瓷材料的辐射特性及热耗散机制的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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