本研究目的在于提出一种低成本制备纳米复合材料的新方法(区别于传统的制备路线纳米粉体合成、成型和烧结)以普通商用粉体(粒径大于1μm)为原料,利用SPS 技术的特点进行原位反应烧结,制备具有纳米结构的块体复合材料。传统制备纳米复合材料的方法是先合成小粒径的纳米粉体,然后经过烧结制备纳米材料,其粒径大于初始粉体的尺寸;本项目突破了目前制备纳米复合材料的思路,提出了由大粒径的初始粉体利用SPS 原位反应烧结,制备纳米尺度的复合材料,其晶粒尺寸小于初始粉体的新研究思路。建立了由微米尺度的初始粉体利用SPS原位反应烧结,制备纳米陶瓷复合材料的新方法,提出了温度分离产生动力学窗口的概念。采用这种方法已经成功制备获得了具有微纳结构Ti3SiC2/SiC、ZrB2/SiC等块体材料,相关研究结果已经在J.Am.Ceram.Soc.、Mater. Sci. & Eng. A、Carbon等期刊上发表论文44篇,获得授权专利6项。
英文主题词Superfine Microstructure; In-situReaction; Spark Plasma Sintering