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Ti-Si 多孔材料的燃烧合成与孔隙结构特征
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TQ174[化学工程—陶瓷工业;化学工程—硅酸盐工业]
  • 作者机构:[1]中国矿业大学,江苏徐州221116, [2]西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕西西安710016
  • 相关基金:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012QNA02);国家自然科学基金资助项目(51202289);金属多孔材料国家重点实验室开放课题基金(PMM-SKL-3-2012);“青蓝工程”项目(苏教师[2012139)
中文摘要:

以Ti、Si元素粉末为原料,采用燃烧合成技术制备了Ti-Si原子配比分别为1:1、5:4、5:3、3:1的4种多孔材料,对其燃烧合成特征、相组成、孔结构以及微观形貌进行了分析。结果表明:随着Ti含量的增加, Ti-Si体系反应程度先加剧后减弱,燃烧温度表现为先升高后降低的变化趋势,最高燃烧温度达2075K;燃烧产物分别以TiSi、Ti5Si4、Ti5Si3、Ti5Si3相为主。多孔材料开孔率为42.43%~49.42%,体积中值孔径处于64.10~18.11gm;抗压强度最高达到23.15MPa。造孔机制主要包括粉末压坯颗粒间的原始孔隙;燃烧合成反应过程中先熔化的硅颗粒在毛细作用下发生流动形成的原位孔隙;原位孔隙和颗粒间原始孔隙结合形成的大孔隙;燃烧合成过程中因熔化析出作用导致摩尔体积下降形成的小孔隙。

英文摘要:

Porous Ti-Si materials were prepared by a combustion synthesis method. The atomic ratios of Ti:Si were 1:1, 5:4, 5:3 and 3:1. The combustion characteristics, phase composition, pore structure and microstructure of the products were investigated. It is found that, with the increase of Ti content, the rate of the combustion wave and the combustion temperature first increase and then decrease, and the highest combustion temperature is 2075 K. The main products are TiSi, TisSi4, TisSi3 and TisSi3 at the Ti:Si atomic ratios of 1:1, 5:4, 5:3 and 3:1, respectively. The open porosities of the products are within the range of 42.43%-49.42%. The median pore diameters are within the range of 64.10-18.11 Ixm and decrease with the increase of Ti content. The highest compressive strength is 23.15 MPa. The main pore formation mechanism includes the residual pores among the particles of the powder compacts, and the in situ pores owing to the molten silicon particles flowing during the combustion synthesis reaction. The large pores are formed by the interstitial hole combining with the in situ pores, and the small pores are formed by the decrease of the molar volume during the solution-precipitation process.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715