基于Ti-B4C-C反应体系制备空心陶瓷沉珠的方法与机理研究

摘要

研究了一种制备空心陶瓷沉珠的方法与机理.以Ti-B4C-C为反应体系,基于传统火焰热喷涂原理和设备,熔射经团聚处理的自反应型复合粉体,使之在飞行过程中发生自蔓延高温合成反应,产生陶瓷雾化熔滴,采用温度可控的介质将其接收、冷却,使之快速凝固、结晶,从而获得中空结构、原位合成的空心陶瓷沉珠.空心陶瓷沉珠形成过程经历了反应孕育、自蔓延反应引燃、团聚粉粒爆燃和陶瓷液滴凝固结晶4个阶段.制备出的空心陶瓷沉珠由TiC0.3N0.7-TiB2-TiO2复相组成,空心陶瓷沉珠的直径为50μm左右、壁厚在10μm左右.该方法制备的空心陶瓷沉珠所需设备简单,工艺灵活,适应性强,反应原料和制造运行成本低廉.