氮化鈦陶瓷——從礦物原料加工到陶瓷合成論(編輯修改稿)
2025-02-02 12:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成績： 任課教師： 日期： 2022年 5 月 24 日 主要的制備方法： 1） 、原料為金屬 Ti 粉或 TiH2的直接氮化法，該方法除了常見的用金屬 Ti 粉或 TiH2粉直接氮化法外，通過改變原料制備方法或加熱方式等手段，衍生出了許多新的制備方法，如：機械合金法、自蔓延高溫合成法以及的等離子法。反應(yīng)的化學方程式為： 2TiH2+N2====2TiN+2H2 2Ti+N2===2TiN 采用此種方法的特點是：合成溫度在 10001400℃之間，可得到超細和氮含量高的粉體，工藝較簡單，但時間較長，需要 30h。氧、碳含量較低，球磨時帶入碳化鎢雜質(zhì)。鈦原料較貴。 2） 、原料為 Ti 的金屬氧化物的制備方法，該方法主要采用的制備工藝有：還原氮化法、機械合金法、自蔓延高溫合成法、微波合成法以及溶膠 凝膠法。其中還原氮化法是 TiN 粉末的常規(guī)制備方法。其反應(yīng)方程式為： 2TiO2+4C+N2===2TiN+4CO 采用此 種方法的特點是：合成溫度在 12501400℃之間，能制取活性超細粉末，但純度不高，如果配料、合成溫度適當，也可得到高純超細粉末。此方法工藝簡單，原料便宜，反應(yīng)時間簡短（約15h），生產(chǎn)效率較高，成本較低。 3） 原料為 Ti 的鹵化物（如 TiCl4）的制備方法，該方法主要有的制備工藝是化學氣相沉積法（ CVD）和苯熱合成法?；瘜W氣相沉積法也屬于 TiN 粉末的傳統(tǒng)制備方法，合成溫度在 11001500℃之間，而苯熱合成法的合成溫度為 350380℃。其制備反應(yīng)方程式為： 2TiCl+N2+4H2===2TiN+8HCl 采用這種方法的特征是：制備的 TiN 粉末較細，純度高，為超細活性粉末，但生產(chǎn)效力低，成本高 。 另外，除 TiN 粉體的制備，為了滿足生產(chǎn)新型復相陶瓷的需要， Ti(C,N)粉體、 TiNAl2O3復合粉體的制備也得到了研究 [911]。 Ti(C,N)粉體的制備很多方法和 TiN 的制備方法有異曲同工之中國地質(zhì)大學（北京） 期末考試論文專用 課程名稱： 技術(shù)陶瓷學 班號： 學號： 姓名： 成績： 任課教師： 日期： 2022年 5 月 24 日 處，如還原法、自蔓延法、溶膠 凝膠法等。此外還采用 TiN 和 TiC 高溫固溶法以及 TiC 粉和 Ti 粉高溫氨化或 TiN 粉和 C 粉高溫反應(yīng)。對于 TiNAl2O3 復合粉體的制備，有文獻報道首先采用化學共沉淀法得到 TiO2Al2O3 復合粉體，再采用原位選擇性氨化法，最終制備該粉末。 三、氮化鈦陶瓷制備性能及應(yīng)用： 氮化鈦基陶瓷有多種，傳統(tǒng)的單純以氮化鈦為基體燒結(jié)成陶瓷，隨之技術(shù)的研究發(fā)展，出現(xiàn)了多種氮化鈦與其他化合物粉體復合的陶瓷，如：碳氮化鈦陶瓷、氧化 鋁 氮化鈦陶瓷，而且研究熱度每日愈增。 氮化鈦陶瓷 [1819] 1）氮化鈦陶瓷的性能： 氮化鈦陶瓷是一種新型的結(jié)構(gòu)材料，它不但硬度高（顯微硬度為 21GPa）、熔點高（ 2950℃），化學穩(wěn)定性好，而且具有黃金色光澤。 在機械及工中，已廣泛采用化學沉積法（ CVD 法），在切屑刀具上沉積 TiN 涂層，大幅度提高耐磨性，從而延長了切削
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