TiC(α-Al2O3)/NiAl复合材料电弧熔炼制备与性能研究

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 NiAl金属间化合物的性能

1.2.1 NiAl金属间化合物的晶体结构

1.2.2 NiAl金属间化合物的物理性能

1.2.3 NiAl金属间化合物的氧化性能

1.3 NiAl金属间化合物研究进展

1.3.1 NiAl的室温塑性改善

1.3.2 NiAl的高温强度改善

1.3.3 稀土元素对复合材料的影响

1.4 NiAl基复合材料及其制备方法

1.4.1 NiAl基复合材料介绍

1.4.2 NiAl合金及其复合材料的制备方法

1.4.3 原位合成技术特点

1.5 选题意义及主要研究内容

1.5.1 选题的意义

1.5.2 本文主要研究内容

2 实验设备、材料及制备方法

2.1 实验设备

2.2 材料的制备

2.2.1 实验原材料

2.2.2 粉末坯体的制备

2.2.3 差热分析

2.2.4 电弧熔炼合成

2.3 样品表征

2.3.1 X-射线衍射

2.3.2 SEM测试

2.4 室温性能测试

2.4.1 硬度

2.4.2 相对密度

2.4.3 压缩性能

2.5 材料高温抗氧化性能的测试

3 反应机理分析

3.1 热力学分析

3.1.1 标准反应吉布斯自由能的计算

3.1.2 反应自发进行的热力学条件

3.1.3 Ti-C-Ni-Al系热力学分析

3.1.4 TiO2-Ti-C-Ni-Al体系热力学分析

3.2 动力学分析

3.2.1 Ti-C-Ni-Al系动力学分析

3.2.2 TiO2-Ti-C-Ni-Al系动力学分析

3.3 本章小结

4 复合材料微观组织分析

4.1 TiC/NiAl复合材料微观组织

4.1.1 不同制备方式对TiC/NiAl复合材料微观组织的影响

4.1.2 不同体积分数对TiC/NiAl复合材料微观组织的影响

4.1.3 不同稀土氧化物添加量对TiC/NiAl复合材料微观组织的影响

4.2 (TiC+α-Al2O3)/NiAl复合材料微观组织

4.2.1 不同体积分数对(TiC+α-Al2O3)/NiAl复合材料微观组织的影响

4.2.2 不同稀土氧化物添加量对(TiC+α-Al2O3)/NiAl复合材料微观组织的影响

4.3 本章小结

5 NiAl及其复合材料室温性能研究

5.1 硬度

5.2 相对密度

5.2.1 不同制备工艺对复合材料相对密度的影响

5.2.2 两种体系复合材料的相对密度比较

5.2.3 添加稀土氧化物对材料相对密度的影响

5.3 室温压缩性能研究

5.3.1 TiC/NiAl抗压强度及断口形貌分析

5.3.2 TiC/NiAl增强机理分析

5.3.3 (TiC+α-Al2O3)/NiAl抗压强度及断口形貌分析

5.3.4 (TiC+α-Al2O3)/NiAl增强机理分析

5.4 本章小结

6 NiAl及其复合材料高温抗氧化性能研究

6.1 氧化动力学曲线

6.2 氧化产物表面形貌及氧化机理分析

6.2.1 NiAl的氧化产物表面形貌及氧化机理分析

6.2.2 TiC/NiAl的氧化产物表面形貌及氧化机理分析

6.2.3 (TiC+α-Al2O3)/NiAl的氧化产物表面形貌及氧化机理分析

6.3 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录