张瑞
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冯可芹
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孟军虎
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张光明
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王海波
稀有金属材料与工程
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-TiC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-TiC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) =TiC(s),并且Ti粒子周围形成一层很薄的固相产物TiC层.在Ⅲ的后续阶段,C原子穿过固相产物TiC层,扩散到Ti粒子中,继续发生化学反应,直到TiC粒子析出.在第Ⅳ阶段,TiC颗粒逐渐的形核和长大,在SEM中可以看出TiC是球形颗粒.
关键词:
燃烧合成
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Fe-Cu-TiC
,
电场
,
固相扩散
