【摘 要】
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在研究拟采用激光诱导自蔓延技术一次性合成TiNi-TiN梯度材料.根据激光诱导自蔓延高温合成TiNi-TiN梯度材料的需要,对原有的自蔓延反应容器(挡板,试样台,导气装置)和实验方案
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在研究拟采用激光诱导自蔓延技术一次性合成TiNi-TiN梯度材料.根据激光诱导自蔓延高温合成TiNi-TiN梯度材料的需要,对原有的自蔓延反应容器(挡板,试样台,导气装置)和实验方案(混粉方法,粉末配比,激光入射方式)作了若干改进,简化了实验程度,优化了实验条件.先向反应容器内通入N<,2>,然后用激光照射反应容器内压制成型的Ti、Ni粉末坯体,诱导Ti-Ni和Ti-N<,2>两个体系发生自蔓延反应,两个体系相互作用,最终合成TiNi-TiN梯度材料.在整个自蔓延反应过程中,激光有预热、点火和助燃三个作用.分别用X射线衍射(XRD)技术和扫描电镜(SEM)技术分析了反应产物的相组成和显微结构,并讨论了多种因素对反应过程和反应产物的影响.实验结果表明:用激光诱导自蔓延高温合成技术可以制备TiNi-TiN梯度材料,反应产物中含有TiN、TiNi、Ti<,2>Ni和Ni<,3>Ti四种物相,反应产物中存在大量孔隙和孔洞,孔隙率高达50﹪,孔洞与孔洞之间的连通性很好;反应产物层与层之间结合紧密,组织过渡良好.激光功率和试样的压制压力是影响自蔓延反应过程的主要因素:当激光功率达到一定数值后,试样的点火时间随着激光功率的增大而减小,自蔓延反应速度加快;当压制压力超过一定数值时,点火时间随着压制压力的增大而延长.激光功率,压制压力,Ti、Ni原子配比,氮气的流量和充气时间以及助燃时间均影响反应产物的相组成.
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