基于金属喷射成形思想,将自蔓延高温合成、火焰喷涂与快速凝固等多种材料制备技术集成创新,对一种复合陶瓷的低成本、近终型成形制备新方法-自反应喷射成形技术进行了系统研究。以Ti-B4C-C为主反应体系,分别利用有机胶粘法和前驱体法制备自反应复合粉,研究了复合粉体在火焰喷射成形条件下原位燃烧合成的热力学条件、动力学过程及化学与结构转变机理。分析了自反应喷射成形复相结构陶瓷的工艺-组织结构-性能之间的关系及变化规律,探索了不同添加剂对自反应喷射成形复相陶瓷材料组织结构和性能的影响,讨论了液态陶瓷熔体形成及其在不同接收体材料上的变形与凝固结晶机制,对微/纳米晶的形成机理与控制方法进行了初步分析和摸索,数值模拟了复合粉粒子在喷射过程中的反应转化及沉积过程的温度场变化规律。在此基础上制备了Ti(C,N) -TiB2基复合陶瓷材料,给出了复相结构陶瓷致密化、强韧化方法,在Ti-B4C-C-5wt.% Al -20wt.%(Ni-Al)配系下制备出的Ti(C,N)-TiB2结构陶瓷坯件,其致密度、维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为98.3%、16.5GPa、485MPa和8.8MPaom1/2。
英文主题词SHS; spray forming; multi-phased structure ceramics; Ti(C,N)-TiB2