陈少平
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张楠
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薛鹏飞
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孟庆森
材料科学与工程学报
本文采用电场激活压力辅助燃烧合成工艺(FAPAS),以Ti-Al和Ni-Ti-C体系的放热反应,实现了TiC陶瓷颗粒增强的Ni基复合材料的原位合成以及Ti-TiAl-(TiC)pNi功能梯度材料的同步连接制备.借助SEM和XRD等手段分析了各层界面的相组成和微观结构以及界面元素扩散特征,探讨了电场对功能梯度材料制备过程中各层间界面的冶金特征及连接结构的影响,揭示了电场作用下,利用放热体系进行原位合成和扩散连接的机制.研究结果表明,外加电场条件下,钛粉和铝粉反应形成TiAl相产生的化学热促进了钛基板与TiAl层界面原子的扩散溶解,是两者形成连接的关键;钛-碳反应热促进TiC/Ni细晶复合结构形成,提高了TiC颗粒与基体之间的润湿性和复合材料层的致密度.
关键词:
电场激活
,
功能梯度材料
,
原位合成
,
TiAl
,
(TiC)pNi
,
扩散连接
张楠
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陈少平
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梁连杰
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薛鹏飞
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孟庆森
稀有金属材料与工程
运用电场激活压力辅助合成(FAPAS)和原位合成技术制备了(Tic)pNi/TiAl/Ti功能梯度材料,研究了电场对材料合成及层界面扩散连接的作用.采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱和x射线衍射仪分析了梯度材料各层及界面微观组织、相组成和元素分布.结果表明,电场的施加以及TiAl的燃烧反应是合成材料的关键;经原位合成的TiC颗粒均匀细小;金属陶瓷层/TiAl/Ti基板的界面区产生了成分的互扩散并形成了良好的冶金结合.钛板到金属陶瓷层的显微硬度呈梯度变化且具有较好的抗热震性.
关键词:
电场激活
,
原位合成
,
扩散连接
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(TiC)pNi
,
TiAl
,
FGM
