自蔓延高温合成

摘要： 以Nb、Al、C单质粉为原料,按照Nb、Al、C摩尔比为2∶1.2∶1配制原料混合物,采用Ti+C“化学炉”自蔓延高温合成了Nb_(2)AlC粉体。利用XRD和SEM研究了Nb_(2)AlC粉体的物相组成和微观形貌。结果表明:合成产物的主相为Nb_(2)AlC,同时含有少量副产物NbC_(x)和Nb_(2)Al_(x);Nb_(2)AlC单片结构为块状或层状,各个单片间排列呈现层状结构。通过化学炉自蔓延高温合成技术,能为反应提供足够的热量,促进了中间产物更迅速进一步反应,有利于Nb_(2)AlC相的形成。

摘要： 自蔓延高温合成(SHS)作为一种反应效率高、低耗能、低成本的难熔材料合成技术,在特种陶瓷制备及异种连接等领域具有良好的应用前景。本文系统的阐述了自蔓延高温合成技术的相关理论以及在特种陶瓷领域的应用情况,并对未来的研究方向提出一些建设性的意见。

摘要： 针对自蔓延高温合成制备碳化硼(B_(4)C)存在的纯度低、游离硼含量高等缺陷,本工作以热力学平衡计算为指导,研究了镁热自蔓延高温合成B_(4)C粉体过程中杂质相的形成规律与赋存状态,以及自蔓延产物中杂质相强化浸出去除规律。结果表明:自蔓延快速合成过程中配料比是影响自蔓延产物物相组成的根本因素。随着Mg配料量增加,自蔓延产物中B_(4)C相和MgO相含量逐渐增加,Mg_(3)B_(2)O_(6)相含量逐渐减少;当Mg配料量达到化学计量比后再增加时,自蔓延产物中相含量变化不再明显。酸浸可有效除去自蔓延产物中的MgO副产物相,Mg_(3)B_(2)O_(6)杂质相的强化去除需要采用密闭强化酸浸。密闭强化酸浸可强化酸浸提纯效果,酸浸产物中Mg残留量降至2.06%,游离硼含量降至3.61%。B_(4)C产物为团聚颗粒,平均粒径为5.30μm,比表面积达13.36 m^(2)·g^(-1)。

摘要： 报道一种自蔓延高温合成−电化学脱氧制备低氧钛粉的新工艺,该工艺包含两个重要的实验步骤:(1)自蔓延模式下镁热还原TiO_(2)快速制备非化学计量比的低价钛氧化物TiO_(x<1)粉末(高氧含量钛粉);(2)CaCl_(2)熔盐体系中TiO_(x<1)粉末的电化学脱氧。通过XRD、SEM等物相分析、微观结构表征手段和电化学测试技术分析关键中间步骤的实验结果。结果表明:TiO_(2):Mg摩尔比为1:2的自蔓延高温合成产物酸洗后可得到TiO_(x<1)粉末(TiO_(0.325)和TiO_(0.97)),在CaCl_(2)熔盐中施加−3.3 V恒电位电化学脱氧10 h可将含16.3%氧(质量分数)的TiO_(x<1)粉末转化为氧含量低至0.121%(质量分数)的低氧钛粉,TiO_(x<1)粉体在CaCl_(2)熔盐中的电化学脱氧遵循分步脱氧模式,脱氧后钛粉晶格明显收缩。

摘要： 多孔氮化硅陶瓷兼具有高气孔率和陶瓷的优异性能,在吸声减震、过滤等领域具有非常广泛的应用。然而,目前常规的制备方法如气压/常压烧结、反应烧结-重烧结以及碳热还原烧结存在烧结时间长、能耗高、设备要求高等不足,导致多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的制备成本居高不下。因此,探索新的快速、低成本的制备方法具有重要意义。近年来,采用自蔓延高温合成法直接制备多孔氮化硅陶瓷展现出巨大潜力,其可以利用Si粉氮化的剧烈放热同时完成多孔氮化硅陶瓷的烧结。本文综述了自蔓延反应的引发以及所制备多孔氮化硅陶瓷的微观形貌、力学性能和可靠性。通过组分设计和工艺优化,可以制备得到氮化完全、晶粒发育良好、力学性能与可靠性优异的多孔氮化硅陶瓷。此外还综述了自蔓延合成多孔Si_(3)N_(4)陶瓷晶界相性质与高温力学性能之间的关系,最后展望了自蔓延高温合成多孔Si_(3)N_(4)陶瓷的发展方向。

摘要： 自蔓延高温合成(SHS)作为一种反应效率高、低耗能、低成本的难熔材料合成技术,在难熔金属间化合物、金属陶瓷制备及异种材料连接等领域具有良好的应用前景。本文系统的阐述了自蔓延高温合成技术的相关理论以及在镍铝金属间化合物制备领域的研究进展,并对未来的研究方向提出一些建设性的意见。

摘要： 探索热电材料的超快速制备技术并优化其性能具有重要意义.本研究通过自蔓延高温合成技术快速制备得到BiAgSeS化合物.动力学过程研究表明,Bi熔化是激活并触发原料混合物发生自蔓延反应的关键,非平衡过程中产生的高浓度纳米及原子尺度应力应变区与螺旋位错为材料生长提供了永不消逝的台阶源,并在材料等离子体活化烧结致密化过程中进一步主导晶粒长大,最终在材料晶界处留下大量纳米孔洞.相比于传统熔融法结合等离子体活化烧结技术,本技术制备的材料的电导率略有提高,晶格热导率则下降约6％,最终材料ZT值在整个温区均有提高,并在773 K时取得最大值0.5.

摘要： 文章着手于新型自蔓延高温合成(SHS)油管力学性能研究,通过对普通油管和自蔓延高温合成陶瓷油管的分析,总结出了SHS陶瓷内衬油管的优点,得出了陶瓷内衬管的寿命在相同服役条件下长于普通油管.通过1、4试样或2、3试样的拉伸试验极限载荷的对比,得出陶瓷内衬管的拉伸性能优于普通油井用钢管.通过3、4试样的拉伸试验极限载荷对比,得出陶瓷内衬管壁厚越大,拉伸性能越好.

摘要： 本文研究了以天然钛铁矿为原料,CaH2及Mg粉做复合还原剂,利用自蔓延高温合成技术,制备FeTi贮氢合金粉末。通过对钛铁矿-CaH2-Mg反应体系的吉布斯自由能及绝热温度等相关热力学计算,讨论了该体系合成FeTi合金的最佳反应配和反应机理。理论计算及实验结果均表明,钛铁矿-CaH2-Mg为强放热体系,以氢化钙及镁粉做复合还原剂还原天然钛铁矿,自蔓延高温合成FeTi贮氢合金粉末是可行的。rn 适量Mg粉的加入更有效调节了体系的绝热温度从而控制了反应的速度,经XRD及TEM分析表明,合成后产物经充分酸洗、水洗后,可得FeTi贮氢合金粉末,产物的形貌呈不规则形状,粒度大约为0.1～20μm。

摘要： 利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP)在H13热作模具钢表面制备了TiC/Ni梯度功能涂层.对TiC/Ni梯度功能涂层进行0.5h和2h的700°C铝液静态热熔损试验,采用XRD分析熔损涂层的物相,采用SEM-EDS观察熔损涂层的组织和分析成分.试验结果表明熔损涂层的主要物相为TiC、Ni、TiO2和A1Ni3.涂层表层失效为Ni粘结相被侵蚀以及TiC骨架结构被氧化.涂层内部以侵蚀Ni粘结相为主,TiC骨架仍保持原有组织结构.TiC抗铝液侵蚀性能强于Ni粘结相.

摘要： 本文通过自蔓延高温合成(SHS)和真空消失模铸造(V-EPC)工艺相结合的方法制备TiC颗粒增强铸铁基表面复合材料,以加强铸铁基表面的耐腐蚀性能和耐磨性能.真空消失模铸造生产过程中,采用自蔓延高温合成技术使金属粉末与铸件相互充分的渗透并发生冶金结合,在铸铁基表面形成复合材料,以达到提升铸件表面性能的目的.

摘要： 石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣,很多未达其设计寿命而失效报废,造成极大浪费,因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值.本文主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成以及表面镀层等技术对管道内外表面的强化机理,并对它们的实际应用进行了具体论述.最后针对表面工程技术的特点,对其在石油石化行业的前景进行了分析和展望.

摘要： 本文根据目前国内外粉末冶金技术的发展和产品的应用开发,着重介绍了喷射成形技术、超细粉的制备技术、高能束的近终成形技术和自蔓延高温合成技术,并提出了笔者对这些新技术发展的一些观点。

摘要： 采用钛粉和石墨粉为原料通过自蔓延高温合成（SHS）TiC，经破碎、筛分制得硬质相TiC 颗粒。利用 真空熔覆工艺在钢基体表面制备以TiC 为增强相的铁基复合耐磨涂层。采用SEM、XRD 等对SHS TiC 颗粒 特性、粒度分布、形貌进行表征,对磨损前后的Fe/TiC 涂层进行形貌分析。结果表明：在涂层组织中，黑色处为碳化钛相、灰色为粘结相（Fe 基体相）；SHS 方法制得硬质相TiC 在涂层中分布均匀，且TiC 颗粒和 铁基粘结相的界面结合好，这将对涂层的耐磨性起到很好的作用。

摘要： 研究了燃烧合成技术(Combustion Synthesis，又称自蔓延高温合成术，self-propagatingHigh-Temperature Synthesis，缩写SHS)制备多孔陶瓷。讨论了影响多孔陶瓷的强度及孔径尺寸的诸多因素。燃烧温度、化学组成、原料粉末粒度均为影响因素。制备了TiC、Al2O3-TiC、Al2O3-TiB2三种体系的多孔陶瓷，并测试了它们的物理化学性能。它们的气孔率为50％-60％，酸腐蚀质量损失率为0.6％，压缩强度为10Mp(不包括TiC多孔陶瓷)，TiC多孔陶瓷的孔径为0.1-10um，Al2O3-TiC为1-50um，Al2O3-TiB2为50-500um。

摘要： 本实验研究系利用自持传递高温合成法(Self-propagatingHigh-temperature Synthesis,SHS)或称为自蔓延燃烧合成,在氩气环境下进行燃烧合成Al2O3强化之Cr-Al及Cr-Si介金属之实验研究,并观察不同比例之初始粉末含Cr2O3、Al和Si等三种,组成包括(a)Cr2O3+xAl(x=3.0～7.0)及(b)Cr2O3+2Al+ySi(y=0.67～4.0),并针对反应物中Al和Si粉末之含量对其火焰锋面速度、火焰锋面传递模式、燃烧反应温度以及产物转换的影响.实验结果显示,在燃烧过程中合成Cr-Al介金属的火焰传递模式以一平整锋面快速向下传递,火焰经过后有熔化现象发生,火焰速度随Al含量增加,呈现降低的趋势,燃烧温度范围约介于1050～1600°C之间,主要产物为Cr2Al与Cr5Al8:合成Cr-Si介金属的火焰传递模式与合成Cr-Al介金属之火焰传递模式相同,火焰传递速度随Si含量增加而降低,燃烧温度约介于1030～1540°C之间,产物为Cr3Si、Cr5Si3、CrSi、CrSi2.

摘要： 本实验研究系利用自持传递高温合成法(Self-propagatingHigh-temperature Synthesis,SHS)或称为自蔓延燃烧合成,在氩气环境下进行燃烧合成Al2O3强化之Cr-Al及Cr-Si介金属之实验研究,并观察不同比例之初始粉末含Cr2O3、Al和Si等三种,组成包括(a)Cr2O3+xAl(x=3.0～7.0)及(b)Cr2O3+2Al+ySi(y=0.67～4.0),并针对反应物中Al和Si粉末之含量对其火焰锋面速度、火焰锋面传递模式、燃烧反应温度以及产物转换的影响.实验结果显示,在燃烧过程中合成Cr-Al介金属的火焰传递模式以一平整锋面快速向下传递,火焰经过后有熔化现象发生,火焰速度随Al含量增加,呈现降低的趋势,燃烧温度范围约介于1050～1600°C之间,主要产物为Cr2Al与Cr5Al8:合成Cr-Si介金属的火焰传递模式与合成Cr-Al介金属之火焰传递模式相同,火焰传递速度随Si含量增加而降低,燃烧温度约介于1030～1540°C之间,产物为Cr3Si、Cr5Si3、CrSi、CrSi2.

摘要： 本实验研究系利用自持传递高温合成法(Self-propagatingHigh-temperature Synthesis,SHS)或称为自蔓延燃烧合成,在氩气环境下进行燃烧合成Al2O3强化之Cr-Al及Cr-Si介金属之实验研究,并观察不同比例之初始粉末含Cr2O3、Al和Si等三种,组成包括(a)Cr2O3+xAl(x=3.0～7.0)及(b)Cr2O3+2Al+ySi(y=0.67～4.0),并针对反应物中Al和Si粉末之含量对其火焰锋面速度、火焰锋面传递模式、燃烧反应温度以及产物转换的影响.实验结果显示,在燃烧过程中合成Cr-Al介金属的火焰传递模式以一平整锋面快速向下传递,火焰经过后有熔化现象发生,火焰速度随Al含量增加,呈现降低的趋势,燃烧温度范围约介于1050～1600°C之间,主要产物为Cr2Al与Cr5Al8:合成Cr-Si介金属的火焰传递模式与合成Cr-Al介金属之火焰传递模式相同,火焰传递速度随Si含量增加而降低,燃烧温度约介于1030～1540°C之间,产物为Cr3Si、Cr5Si3、CrSi、CrSi2.

摘要： 本发明公开了属于焊接技术领域的一种原位合成金属基复合材料堆焊层的自蔓延高温合成方法。该方法是通过平铺在待堆焊工件表面上的增强焊剂和铝热焊剂发生原位反应而直接形成金属基复合材料堆焊层。本发明实现了一种不需借助任何设备和外加能源的堆焊作业方法，可十分方便、快速的获得大面积的堆焊层；同时将铝热反应和自蔓延高温合成相结合，提供了一种原位合成金属基复合材料堆焊层的新方法。

摘要： 本发明公开了一种可固化放射性污染砂土的自蔓延高温合成系统，包括手套箱、激光发生器、密封容器、无纸记录仪及尾气处理部分，所述手套箱的外壁设置有航空插头，所述手套箱的外壁开设有进气口与增压口，所述进气口与增压口的进气端分别通过管路连接有氮气瓶，所述手套箱的出气口通过管路与尾气处理部分密封连接，所述手套箱的顶部贯穿密封设置有石英玻璃，所述密封容器位于手套箱内，本发明专利使用特殊定制的手套箱对放射性砂土进行隔离，保护实验操作人员；使用激光发生器对密封容器内自蔓延材料进行点火，可实现非接触式点火，减少对污染砂土的扰动。

摘要： 本发明属于材料制备领域，提供了一种自蔓延高温合成装置。该装置主要由反应室、调压器、真空泵、惰性气体存储瓶以及设置于反应室内的石墨舟组成。本发明还提供了应用前述自蔓延高温合成装置的TiB2粉末、TiC粉末、TiB2‑Al2O3复合陶瓷粉末以及B4C粉末的自蔓延高温合成法。达到的有益效果是提供的自蔓延高温合成专用装置，结构简洁、生产效率高、结构稳定。提供的自蔓延高温合成法步骤简洁、操作简单、生产效率高。且获得的TiB2粉末、TiC粉末、TiB2‑Al2O3复合陶瓷粉末以及B4C粉末各种理化性能优良，显著优于其他同类产品。

摘要： 本发明公开了属于焊接技术领域的一种原位合成金属基复合材料堆焊层的自蔓延高温合成方法。该方法是通过平铺在待堆焊工件表面上的增强焊剂和铝热焊剂发生原位反应而直接形成金属基复合材料堆焊层。本发明实现了一种不需借助任何设备和外加能源的堆焊作业方法，可十分方便、快速的获得大面积的堆焊层；同时将铝热反应和自蔓延高温合成相结合，提供了一种原位合成金属基复合材料堆焊层的新方法。

摘要： 本发明公开了一种电弧辅助自蔓延高温合成制备抗磨复合涂层的方法，具体步骤是：步骤一，基底钢板表面处理；步骤二，按质量百分数含量Ni3Si为56～75％，Cr7C3为25～44％配比原始反应粉，并分别球磨混合；步骤三，将原始反应粉依次铺设在基底钢板上，并在钢坩埚内压实；步骤四：将坩埚水平置于反应釜内，充入惰性气体；步骤五：用TIG电弧引发自蔓延反应；步骤六：反应结束后，关闭电源，随炉冷却，清除表面氧化铝副产物获得复合涂层。本发明的方法工艺简单，成本低，获得的涂层具有高结合强度，高硬度，优异的耐腐蚀性、抗磨性和抗氧化性。

摘要： 本发明公开了一种可固化放射性污染砂土的自蔓延高温合成系统，包括手套箱、激光发生器、密封容器、无纸记录仪及尾气处理部分，所述手套箱的外壁设置有航空插头，所述手套箱的外壁开设有进气口与增压口，所述进气口与增压口的进气端分别通过管路连接有氮气瓶，所述手套箱的出气口通过管路与尾气处理部分密封连接，所述手套箱的顶部贯穿密封设置有石英玻璃，所述密封容器位于手套箱内，本发明专利使用特殊定制的手套箱对放射性砂土进行隔离，保护实验操作人员；使用激光发生器对密封容器内自蔓延材料进行点火，可实现非接触式点火，减少对污染砂土的扰动。

摘要： 本实用新型公开了一种金属钒真空自蔓延高温合成装置，涉及金属合成装置领域，针对现有的金属钒合金高温合成装置难以实现连续生产导致生产效率较低的问题，现提出如下方案，其包括外壳，所述外壳内开设有腔体，且所述腔体内安装有竖板、横板、控制器、真空泵和反应釜，所述控制器和真空泵的底端均与外壳呈固定连接，且所述竖板位于真空泵和控制器之间，所述竖板呈竖直状，且所述横板位于竖板的顶端，所述横板呈水平状，且所述横板与竖板、外壳均呈固定连接，所述外壳的两侧均开设有槽口，且所述槽口贯穿于外壳的侧壁。本实用新型结构新颖，且该装置结构简单易于制造且实现了金属钒合金高温合成的连续自动化生产，提高了生产效率。

摘要： 本实用新型提出一种适用于自蔓延高温合成法制备陶瓷粉体材料的装置，该装置的炉门通过炉门压紧阀与炉体压紧形成一个整体，炉门和炉体的壳体为水冷套双层壳体，炉门壳体外部设置有循环水进水口，炉体内的耐火材料层形成一个炉腔，炉腔内安装有若干加热体和热电偶二，真空泵通过连接管对炉腔进行抽真空，炉腔中放置有料舟反应器，料舟反应器沿移动结构移动，料舟反应器上盖有多孔石墨盖板，料舟反应器的内部安装有热电偶一和点火电阻丝，点火电阻丝与点火电极连接。本实用新型针对复杂的多元陶瓷材料比如三元陶瓷或者复相陶瓷设计出能够控温、真空、气体保护以及具有大尺寸SHS反应腔体的自蔓延反应装置，可实现高纯度陶瓷粉体的批量化制备。

摘要： 本实用新型公开了一种自蔓延高温合成陶瓷复合钢管用离心机，包括底座，所述底座正面的左侧固定连接有控制器，所述底座顶部的左侧固定连接有第一支撑腿，所述第一支撑腿的顶部焊接有第一固定架，所述底座顶部的右侧固定连接有第二支撑腿，所述第二支撑腿的顶部焊接有第二固定架，所述第一固定架和第二固定架的内腔横向设置有离心筒，所述离心筒顶部的中心处连通有加料斗，所述离心筒底部的中心处连通有出料斗，所述第一固定架和第二固定架的内腔均设置有离心机构。本实用新型通过滑槽、高速电机、减速电机、转盘、万向滑轮、滑轨和万向滚珠的配合，增强离心筒转动的稳定性，避免离心筒内部物料过重时出现晃动偏移。

摘要： 本实用新型公开了一种自蔓延高温合成新材料的装置，其结构包括底箱、反应釜、导热器、恒温器、夹紧器、控制箱、电机、传动器，所述控制箱为两侧表面相等且相互平行的长方体结构，侧方表面边沿通过电连接底箱侧方表面中央且构成H型，控制箱高度为1.3m，所述底箱为两侧表面相等且相互平行的长方体结构，内侧底部表面与电机外侧底部表面采用过盈配合方式且相互垂直，底箱长度为2cm‑2.2m。本实用新型设有恒温器，恒温器主体接通电能，使执行器带动探测器对导热器测温，经电路板传递到处理芯片对温度数据处理，调温器控制恒温器主体经传输器对反应釜温度保持恒温，避免温度对合成新材料造成质量影响。