电场原位合成Fe-Cu-TiC复合材料的过程研究（英文）

作者：张瑞; 冯可芹; 孟军虎; 张光明; 王海波

来源：稀有金属材料与工程, 2015, 44(07): 1633-1638.

• 燃烧合成
• Fe-Cu-TiC
• 电场
• 固相扩散

以配料比为15%(Ti+C)-65%Fe-20%Cu(质量分数)(Ti:C化学计量比为1:1)的Fe-Cu-Ti-C体系为研究对象,研究该体系在不同温度下的燃烧合成过程。Fe-Cu-Ti C复合材料在759℃的点火温度下完成电场辅助燃烧合成,该电场辅助由Gleeble-3500D热模拟机提供。Fe-Cu-Ti-C体系燃烧合成的四步模型被提出,描述了Fe-Cu-Ti C复合材料的在电场作用下的燃烧合成过程。它包括(I)预热阶段、(II)固相扩散阶段、(III)燃烧合成阶段、(IV)后续阶段。从阶段I到阶段II,反应物原子的固相扩散随着温度的增加而增加。从阶段II到阶段III,C原子扩散到Ti原子,直至紧密的与其接触。在III的初始阶段,Ti开始和C在界面处发生反应:Ti(s)+C(s)=Ti C(s),并且Ti粒子周围形成一层很薄的固相产物Ti C层。在III的后续阶段,C原子穿过固相产物Ti C层,扩散到Ti粒子中,继续发生化学反应,直到Ti C粒子析出。在第IV阶段,Ti C颗粒逐渐的形核和长大,在SEM中可以看出Ti C是球形颗粒。

• 单位
  中国科学院兰州化学物理研究所; 四川大学; 固体润滑国家重点实验室