自蔓延高温合成Ti3AlC2陶瓷材料

摘要

以Ti、Al、C、TiC粉末为原料,研究掺杂Si及Al含量对自蔓延高温合成Ti3AlC2的影响,合成材料的X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:物质的量比n(Ti)∶n(Al)∶n(C)∶n(TiC)∶n(Si)=2∶1.2∶1∶0.9∶0.1的原始混合粉末,经50 MPa压力压制的压坯在空气中自蔓延高温合成后,可获得高纯度的Ti3AlC2陶瓷材料,并且添加的Si均匀的固溶在基体中.合成的产物为片层状组织并存在极少的颗粒结构,片层状晶粒的平均尺寸为10 μm左右.掺加硅时,适当增加Al含量有助于Ti3AlC2的生成.通过K-值法估算Ti3AlC2的纯度,在n(Ti):n(Al):n(C):n(TiC):n(Si)=2∶1.2∶1∶0.9∶0.1体系中,得到的Ti3AlC2陶瓷材料纯度高达97.75％.