【摘 要】
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众所周知，TiN, TiC, Ti(C,N)作为钦族非氧化物陶瓷，均具有高硬度(约9莫氏硬度，其中TiC仅次于自然界最硬物质金刚石)，高熔点，低的热膨胀系数和摩擦系数，优良的抗熔融金属侵蚀性，优异的化学稳定性等特点，将这些性能良好的材料引入到耐火材料中作为结合相或复合相，可显著改善含碳耐火材料的性能与使用寿命。以99％(w)的电极石墨和锐钛型TiO2为原料,在1550K的不同气氛下进行碳热还原氮化
【机 构】
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西安建筑科技大学 陕西西安 710055
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众所周知，TiN, TiC, Ti(C,N)作为钦族非氧化物陶瓷，均具有高硬度(约9莫氏硬度，其中TiC仅次于自然界最硬物质金刚石)，高熔点，低的热膨胀系数和摩擦系数，优良的抗熔融金属侵蚀性，优异的化学稳定性等特点，将这些性能良好的材料引入到耐火材料中作为结合相或复合相，可显著改善含碳耐火材料的性能与使用寿命。以99％(w)的电极石墨和锐钛型TiO2为原料,在1550K的不同气氛下进行碳热还原氮化反应.首先热力学计算得出Ti-C-O-N系不同相的稳定存在区域,以此为依据选定气氛的试验条件,通过控制反应气氛中N2分压与CO分压,使所需钛族非氧化物物相稳定存在.其次,通过扫描电子显微镜、化学组成分析,X衍射分析等手段对产物的相组成、化学组成和微观组织形貌进行研究.结果表明,当石墨作为碳源时,nTi:nC=1:3为最佳配碳比,并在nTi:nC=1:3的试样表面成功制备出了TiN0.93,Ti(C0.4,N0.6)等钛族非氧化物.以流动氮气埋碳的气氛反应时,较之目前常见的直接流动氮气、空气埋碳等气氛,反应更彻底,氮化率更高,可显著降低TiN以及Ti(C,N)的合成温度,是一种高效、节能的新型反应条件.
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将复合材料层涂料和耐火涂料依次粘附在可发性聚苯乙烯(EPS)制成的铸件模型上,然后用干砂振动造型、浇注,制备SiC/铁基表面复合材料,并对其金相组织与性能进行了分析研究.结果表明,不同目数SiC颗粒制备的表面材料与基体结合良好,复合材料表层含碳量为5.5-6％,含硅量为1-1.6％,含铬量6-7.5％,随着据表层距离的增加,含量逐渐降低,据表层6mm左右时,与基体成分接近,制得表面复合材料的耐磨性
建立了三维格子玻尔兹曼方法(LBM)—元胞自动机(CA)耦合数值模型,并用该模型模拟研究了Al-4.7％Cu(质量分数)固溶体合金的凝固过程.该耦合模型采用CA方法模拟枝晶的生长,同时采用基于分子动力学理论的格子玻尔兹曼方法模拟合金凝固过程中的温度场、流场以及溶质场.模拟结果再现了自然对流条件下三维单个枝晶的形貌变化和溶质富集过程,接着模拟出具有发达枝晶和不同晶体学取向的三维等轴多枝晶的生长形貌,
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