自蔓延高温合成TiB₂-TiC复相多孔陶瓷

【作者】 刘亚南； 何志敏； 冯培忠； 孙智；

【机构】 中国矿业大学化工学院； 中国矿业大学材料科学与工程学院；

【摘要】 以Ti和B4C粉末为原料,采用自蔓延高温合成技术（SHS）制备了Ti:B4C摩尔配比分别为3:1、3.5:1、4:1的三种TiB₂-TiC复相多孔陶瓷,对其燃烧合成特征、相组成、微观形貌、孔隙率、抗氧化性能和孔隙形成机理进行了分析。结果表明:随着Ti含量的增加,Ti-B₄C体系反应程度先加剧后减弱,燃烧温度表现为先升高后降低的变化趋势,最高燃烧温度达2458 K,微观形貌由颗粒状逐渐变成细棒状,XRD图谱显示只有TiB₂和TiC两种物相。多孔TiB₂-TiC陶瓷具有联通大孔、骨架小孔、析出微孔的三级孔结构特征,开孔率为30.67³1.19%。TiB₂-TiC陶瓷具有良好的高温抗氧化性能,且不随Ti含量的增加而改变。多孔材料的造孔机理主要包括粉末压坯颗粒间的原始间隙,燃烧合成反应过程中先熔化的钛颗粒在毛细作用下发生流动形成的原位孔隙,原位孔隙和颗粒间原始间隙结合形成的大孔隙以及燃烧合成过程中因熔化析出作用形成的小孔隙。更多还原