Ti-Si多孔材料的燃烧合成与孔隙结构特征

稀有金属材料与工程, 2014, 43(7): 1702-1707.

Ti-Si多孔材料的燃烧合成与孔隙结构特征

张华 ^1, , 冯培忠 ^2, , 王建忠 ^3, , 葛渊 ^4, , 吴光志 ^5, , 王晓虹 ^6,

1.中国矿业大学,江苏徐州221116

2.中国矿业大学,江苏徐州221116

3.西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕西西安710016

4.西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室,陕西西安710016

5.中国矿业大学,江苏徐州221116

6.中国矿业大学,江苏徐州221116

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012QNA02) “青蓝工程”项目(苏教师[2012]39) 金属多孔材料国家重点实验室开放课题基金(PMM-SKL-3-2012) 国家自然科学基金资助项目(51202289)

关键词：金属间化合物 , 硅化物 , Ti-Si , 燃烧合成 , 多孔材料

Combustion Synthesis and Structure of Porous Ti-Si Intermetalics Material

Keywords： intermetallic , silicide , Ti-Si , combustion synthesis , porous material

以Ti、Si元素粉末为原料,采用燃烧合成技术制备了Ti∶Si原子配比分别为1∶1、5∶4、5∶3、3∶1的4种多孔材料,对其燃烧合成特征、相组成、孔结构以及微观形貌进行了分析.结果表明:随着Ti含量的增加,Ti-Si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2075 K;燃烧产物分别以TiSi、Ti5Si4、Ti5Si3、Ti5Si3相为主.多孔材料开孔率为42.43％～49.42％,体积中值孔径处于64.10～18.11 μm;抗压强度最高达到23.15MPa.造孔机制主要包括粉末压坯颗粒间的原始孔隙;燃烧合成反应过程中先熔化的硅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孔隙结合形成的大孔隙;燃烧合成过程中因熔化析出作用导致摩尔体积下降形成的小孔隙.

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