结合PTFE与热激化的燃烧合成原位生成Zr2Al3C4/Al2O3复材

摘要

cqvip:采用自蔓延燃烧合成(SHS)结合ZrO_2铝热还原与PTFE化学激化制备Zr_2Al_3C_4–Al_2O_3复材。原料包括氧化锆、铝、碳黑和PTFE粉末。除了传统的SHS方法外,合成实验以化学炉辅助的燃烧合成法(COSHS)进行。实验发现,达成自蔓延燃烧的最低PTFE含量为2%(质量分数)。当使用传统SHS方法时,由于燃烧温度低(1152~1272°C)且反应时间不足,合成复材中主要的碳化物为ZrC,而不是Zr_2Al_3C_4。但是,当应用COSHS技术时,燃烧温度可提高至1576°C,而且反应在高温下的时间增长,同时可避免铝蒸气的流失;因此,可以成功制备内含少许Zr_3Al_3C_5的Zr_2Al_3C_4-Al_2O_3复材。Zr_2Al_3C_4晶粒为平板状,厚度约2μm,长度约10~30μm,多数晶粒紧密堆栈成层状微结构。