熔鹽輔助法制備碳化鈦材料的研究進(jìn)展
2021-01-21 07:28:28凌永一王子昊賈全利劉新紅
工程科學(xué)學(xué)報(bào)
2021年1期
王 珍，凌永一，王子昊，張 婧，賈全利，劉新紅
鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450052
碳化鈦化學(xué)組成為T(mén)iC0.47-0.99，其鍵型是由離子鍵、共價(jià)鍵和金屬鍵混合組成，晶體結(jié)構(gòu)為NaCl型[1].碳化鈦具有許多優(yōu)異的性能，例如：具有較高的熔點(diǎn)（3067 ℃）、較高的導(dǎo)熱率（16.7 W?m?1?K?1）、較高的楊氏模量（410～450 GPa）和維氏硬度（28～35 GPa）等，因此，其在機(jī)械、化工、電子、冶金等工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[2?6].TiC粉體可用于制造刀具、砂輪，還可與氧化鋁（Al2O3）、氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）等其他陶瓷結(jié)合而制造耐高溫或耐腐蝕性的結(jié)構(gòu)部件[7?8].TiC也可用作涂層材料，將TiC結(jié)合在基體表面用來(lái)改變基體表面的性質(zhì)以提高其某方面的性能，如：聚變堆中的抗氚涂層、挖掘機(jī)截齒涂層以及電極材料的涂層等.TiC粉體的顆粒大小、粒徑分布及其顯微結(jié)構(gòu)、涂層與基體結(jié)合的程度、涂層的厚度等都與其應(yīng)用效果直接相關(guān).不同形態(tài)的TiC在應(yīng)用時(shí)對(duì)其要求不同，在制作刀具、砂輪或其他復(fù)合材料時(shí)，理想的TiC粉體應(yīng)無(wú)團(tuán)聚且粒徑分布均勻、顆粒尺寸小；而TiC涂層則要求其具有優(yōu)良的抗氧化性、耐磨性和高硬度等.近年來(lái)，TiC的制備方法不斷改進(jìn)和發(fā)展，至今除傳統(tǒng)碳熱還原法外，還有熔鹽輔助法（MSS）、等離子體法、沖擊波法等十幾種方法[9?10]，在這些制備方法中，熔鹽輔助法因具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、綠色高效等優(yōu)點(diǎn)而常被采用.本文對(duì)幾種熔鹽輔助法合成TiC粉體、纖維、涂層等的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，期望為碳化鈦及其復(fù)合材料的制備提供技術(shù)參考.
