等离子体▲南非约翰内斯堡大学 | 等离子体溅射烧结制备的TiN-石墨复合材料的微观结构表征和力学行为


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研究导向
氮化钛(TiN)是一种坚固的陶瓷材料 , 因为它具有独特的特性 , 例如高熔点 , 耐腐蚀 , 良好的导热性和化学稳定性 。 对于超高温应用 , 它用作切削工具 , 坩埚和耐磨组件 。 它也可以用作轻型装甲中的双金属防护 。 通过常规生产方法制成的整体式TiN和Ti基陶瓷复合材料具有550±50 GPa的高弹性模量 , 31±4 GPa的高硬度值以及即使在环境温度下也具有高强度 。 此外 , 非常难以获得通过常规烧结技术如热压 , 无压烧结和热等静压来烧结TiN基复合材料以获得最佳致密化的方法 。 这可能归因于Ti和N之间存在的键的高熔点和共价特性 , 以及由于其晶界与堆积密度而产生的扩散速率 。
研究内容

  1. 等离子体溅射烧结制备的TiN-石墨复合材料的微观结构表征和力学行为
  2. TiN-石墨复合材料的微观结构和力学行为 。
  3. 进行样品制备是为了突出粉末性能和性能的影响 。
  4. 使用Microtrac粒度分布 , 拉曼光谱和XRD分析确定每种粉末的亚微米尺寸 。
  5. 结构中的边缘相和芯相均显示出具有相似衍射图样的均匀相 。
  6. 使用EBSD时 , 内缘和外缘呈现出具有等轴晶粒的Fcc相的独特方向 。

图1.累积频率曲线对所有粉末样品的粒度随研磨时间的变化而变化 。
图2.(a)所接收的石墨 , (b)所接收的氮化钛粉末的X射线衍射法 。
图3.(a)8 h , (b)24 h和(c)40 h在不同重量百分比的石墨下进行球磨的TiN +石墨的X射线衍射图 。
图4.(a)铣削8 h , (b)铣削24 h和(c)铣削40 h , 石墨的重量百分比不同时 , 烧结的TiN +石墨的X射线衍射图 。
图5.(a)接收的石墨和(b)接收的氮化钛粉末的拉曼光谱 。
图6.经过(a)8 h , (b)24 h和(c)40 h研磨的 , 用石墨增强的球磨氮化钛的拉曼光谱 。