TiC_TiN_Ti_C_N_粉末制备技术的现状及发展_李奎
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2024年纳米金属粉末市场发展现状引言在当今科技和工业领域中,纳米技术被广泛应用于制造各种高效材料。
纳米金属粉末是其中一种应用广泛的纳米材料,具有巨大的市场潜力。
本文将探讨纳米金属粉末市场的发展现状,包括市场规模、应用领域、主要参与者和发展趋势。
市场规模纳米金属粉末市场在过去几年中快速增长。
根据市场研究报告,2018年全球纳米金属粉末市场规模达到X亿美元,并预计在未来几年内将以每年X%的复合年增长率增长。
亚太地区目前是全球纳米金属粉末市场的主要增长引擎,尤其是中国和印度等新兴经济体。
应用领域纳米金属粉末具有许多独特的物理和化学特性,使其在许多领域中得到广泛应用。
其中一项主要应用是在材料科学和工程中,用于增强弹性材料的强度和硬度。
例如,在汽车制造业中,纳米金属粉末被用于制造更轻、更坚固的汽车部件,以提高燃油效率和安全性能。
此外,纳米金属粉末还可用于电子行业,例如制造高性能电池和电子器件。
医疗领域也是纳米金属粉末的重要应用领域,如用于制造高效药物输送系统和生物传感器。
主要参与者目前,全球纳米金属粉末市场上存在着许多参与者,包括纳米材料制造商、化工公司和研究机构等。
其中一些主要参与者包括美国公司ABC纳米技术公司、德国公司XYZ化学和中国公司123纳米材料有限公司。
这些公司通过不断的研发和创新,不仅提供高质量的纳米金属粉末产品,还致力于开拓新的应用领域。
发展趋势随着科技的不断进步,纳米金属粉末市场将呈现出一些明显的发展趋势。
首先,随着对高效材料需求的增加,纳米金属粉末的市场需求将进一步增长。
其次,随着环境意识的提升,对可持续发展的需求也将推动纳米金属粉末市场的发展,例如开发更环保的生产方法和回收利用技术。
此外,创新应用领域的不断涌现也将为纳米金属粉末市场带来新的机遇和挑战。
结论纳米金属粉末市场在全球范围内呈现出持续增长的趋势。
其在各个应用领域的广泛应用使得市场前景十分广阔。
然而,市场上的激烈竞争和技术挑战也要求参与者不断创新和提高产品质量。
2024年金属粉末注射成型技术市场分析现状概述金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding, MIM)技术是一种将金属粉末与有机增塑剂混合,通过注塑成型和烧结工艺制备具有复杂形状的金属制品的高效方法。
随着制造技术的不断发展,MIM技术在各个领域中得到了广泛应用。
本文将对金属粉末注射成型技术市场现状进行分析。
市场规模在过去几年里,金属粉末注射成型技术市场呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究公司的数据显示,2019年全球金属粉末注射成型技术市场规模已经达到了xx亿美元,预计到2025年将以xx%的年复合增长率增长至xx亿美元。
市场驱动因素金属粉末注射成型技术在市场中受到了诸多因素的驱动。
1. 快速生产周期和低成本相对于传统的金属加工方法,金属粉末注射成型技术具有更快的生产周期和更低的成本。
通过MIM技术,制造商可以在更短的时间内生产出复杂形状的金属零部件,且无需进行额外的加工。
这大大缩短了产品的上市时间,并降低了生产成本。
2. 设计自由度高金属粉末注射成型技术可以制造出具有较高设计自由度的金属制品。
MIM技术可以实现对金属粉末的高度精细控制,因此可以制造出复杂的形状、具有细节和微小尺寸的金属部件,在航空航天、汽车、医疗器械等领域中得到广泛应用。
3. 资源节约金属粉末注射成型技术使用金属粉末和有机增塑剂作为原材料,相对于传统的金属加工方法,节约了大量的原材料成本。
此外,金属粉末注射成型技术可以进行材料的混合使用,利用了废料和回收材料,提高了资源的利用效率。
市场应用金属粉末注射成型技术在许多领域中得到了广泛应用。
1. 汽车制造汽车制造业是金属粉末注射成型技术的重要应用领域之一。
MIM技术可以制造出具有复杂几何形状的零部件,如汽车引擎零部件、传动系统零部件等。
这不仅提高了汽车整体性能,同时也降低了汽车的重量,提高了燃油效率。
2. 医疗器械金属粉末注射成型技术在医疗器械领域中也得到了广泛应用。
2024年氧化镧纳米粉末市场发展现状1. 引言氧化镧纳米粉末是一种重要的纳米材料,具有广泛的应用前景和市场需求。
本文将对氧化镧纳米粉末市场的发展现状进行详细分析,探讨其应用领域、市场规模和竞争格局。
2. 应用领域氧化镧纳米粉末在多个领域具有广泛应用。
首先,在催化剂领域,氧化镧纳米粉末常用于金属催化剂的改性,能够提高催化效果和稳定性。
其次,氧化镧纳米粉末还可以用于能源储存领域,如锂离子电池和燃料电池,提高电池的性能和循环寿命。
此外,氧化镧纳米粉末还可以用于传感器、光催化、陶瓷材料等领域。
3. 市场规模氧化镧纳米粉末市场规模逐年扩大,呈现出良好的发展势头。
据市场研究报告显示,全球氧化镧纳米粉末市场在2019年的规模达到XX亿美元,并预计到2025年将达到XX亿美元。
市场规模的扩大主要得益于氧化镧纳米粉末在多个领域的广泛应用和不断增长的市场需求。
4. 竞争格局氧化镧纳米粉末市场存在较为激烈的竞争格局。
目前,主要的氧化镧纳米粉末生产企业包括国内外多家知名厂商。
这些企业通过不断的技术创新和产品升级来提高产品质量和性能,以增强自身的市场竞争力。
另外,市场还存在着一些小型企业和新进入者,它们通过低价策略和市场细分来争夺市场份额。
未来,随着市场规模的进一步扩大,竞争将更加激烈。
5. 发展趋势在未来几年,氧化镧纳米粉末市场将呈现出以下几个发展趋势:•技术进一步创新:推动行业发展的核心驱动力是技术创新。
企业将不断加大研发投入,提高产品的质量和性能,以满足市场需求。
•应用领域多元化:随着科学技术的进步和市场需求的变化,氧化镧纳米粉末将在更多的领域得到应用,如医疗、环境保护等。
•国内市场崛起:目前,国内市场还主要依赖进口,但随着国内企业的技术提升和市场竞争力的增强,国内市场将逐渐崛起。
•绿色生产和可持续发展:在氧化镧纳米粉末的生产和应用过程中,注重绿色环保和可持续发展将成为行业关注的重点。
6. 结论氧化镧纳米粉末市场在多个领域具有广泛的应用前景和市场需求。
钛和钛合金的制备技术研究及应用现状时间:2021.02.03 创作:欧阳体摘要:钛及钛合金综合力学性能优良,在航空航天、航海、化工等领域得到广泛应用。
用粉末冶金法制造零部件,材料利用率高,降低生产成本。
因此,高性能粉末冶金钛合金的研究与应用近年来非常活跃,对制备钛及钛合金粉末起到了很大的促进作用。
金属注射成形( MIM) 技术是目前最具优势的粉末冶金成形技术之一,可制造高质量、高精度的复杂零件。
关键词:钛及钛合金;粉末冶金;金属注射成形;研究与应用;1、前言:钛及钛合金具有密度低、比强度高、耐腐蚀性强、高温下抗蠕变性能好、焊接性能优良、生物相容性优异等优点,被广泛应用于航空航天、航海、冶金、石油、化工、发电、汽车、医药、电子、体育及休闲等领域。
然而,由于钛的提取、熔炼、加工十分困难,因此生产成本很高。
钛锭的生产成本约为同质量钢锭的30倍,铝锭的6倍,而航空航天用的钛合金零部件因加工费昂贵,生产费用就更大了。
粉末冶金技术是一种由粉末直接成形,生产零部件的工艺方法。
从技术上看,用该方法可获得成分无偏析、性能稳定优越、组织均匀的零部件;从经济上看,该方法是一种少切屑或无切屑的工艺,材料利用率几乎可以达到100%,节省了加工费,提高了生产率2、钛及钛合金粉末注射成形技术金属注射成形方法是美国在20世纪70年代发明的,是生产形状复杂高精度零部件的近净形制造方法得到的烧结体密度高,强度也高。
其工艺流程为:混合配料→注射成形→脱除粘结剂( 简称脱脂)→烧结。
由于成形坯的受压过程是均匀等压压制过程,所以成形坯的力学性能是各向同性的。
我国钛及钛合金粉末注射成形研究始于20 世纪90 年代末。
主要研究单位有北京科技大学、广州有色金属研究院和中南大学等,并在纯钛及Ti- 6Al-4V 合金注射成形方面取得了一定科研成果,但仍未形成产业化生产。
钛及钛合金粉末注射成形产品主要有汽车零部件、医疗器械、牙科植入体、高尔夫球头和表壳等。
2024年金属粉末注射成型技术市场环境分析1. 引言金属粉末注射成型技术是一种先进的金属加工技术,通过将金属粉末与粘结剂混合,制备成注射成型材料。
随着新材料和先进制造技术的不断发展,金属粉末注射成型技术在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域得到了广泛应用。
本文将对金属粉末注射成型技术的市场环境进行分析,包括市场规模、竞争格局、市场发展趋势等方面的内容。
2. 市场规模分析金属粉末注射成型技术市场规模是评估市场发展程度的重要指标。
根据市场研究数据,截至目前,金属粉末注射成型技术市场的规模已达到X亿美元。
随着注射成型技术的不断进步和应用范围的扩大,预计未来几年市场规模将进一步扩大。
3. 竞争格局分析目前,金属粉末注射成型技术市场存在着多家主要参与者,包括国内外企业。
市场竞争格局主要分为以下几方面:•技术领先者:一些企业通过技术创新和研发投入取得了较大的竞争优势,拥有自主知识产权和核心技术。
这些企业在市场上拥有较高的市场份额,并且往往能够提供更高质量的产品和定制化的解决方案。
•生产规模优势者:由于金属粉末注射成型技术的设备和工艺要求较高,一些大型企业通过规模优势实现了成本的控制和效益的提升。
这些企业在市场上具有一定的竞争力,并且能够提供更具竞争力的价格。
•新兴企业:随着技术的不断进步,新兴企业逐渐进入金属粉末注射成型技术市场。
这些企业通过创新的商业模式和灵活的生产方式,在市场上与传统企业展开竞争。
4. 市场发展趋势分析金属粉末注射成型技术市场有以下几个发展趋势:•技术的不断进步:随着材料科学和制造技术的快速发展,金属粉末注射成型技术将不断改进和完善。
例如,材料合金的研发、粉末制备技术的改进等都将推动技术的进步。
•应用领域的扩大:金属粉末注射成型技术在航空航天、汽车制造等行业的应用已经取得了一定的成功,未来还有更多领域有望应用该技术。
例如,医疗器械领域对于精密零部件的需求不断增加,金属粉末注射成型技术具有较好的应用前景。
元素粉末法制备TiAl金属间化合物的研究进展
王雪;梁永锋;林均品
【期刊名称】《精密成形工程》
【年(卷),期】2022(14)11
【摘要】元素粉末冶金因具有成本低、制备的合金组织均匀细小等优点而受到广泛关注。
简要介绍了元素粉末法制备TiAl合金的研究进展,主要从反应机理、致密化行为和力学性能等方面进行综述。
研究表明,Ti与Al元素的反应由扩散控制,借助TiAl_(3)和TiAl_(2)等中间相最终得到Ti_(3)Al和TiAl相共存的反应产物。
在高Nb-TiAl合金的Ti-Al-Nb三元系中,Nb元素主要通过形成中间产物——Nb-Al化合物最终均匀分布在基体相中。
从原料和工艺两个角度总结了元素粉末法制备TiAl合金过程中影响致密化的因素,介绍了提高元素粉末法制备TiAl合金的热加工和力学性能的方法,总结了近年来元素粉末法制备TiAl合金的力学性能研究成果。
目前来看,元素粉末法制备的TiAl合金力学性能已达到变形合金的水平。
【总页数】8页(P111-118)
【作者】王雪;梁永锋;林均品
【作者单位】北京科技大学新金属材料国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TF12
【相关文献】
1.粉末冶金TiAl金属间化合物的研究进展
2.TiAl金属间化合物粉末冶金制备技术研究
3.TiAl系金属间化合物球型预合金粉末制备及粉末冶金工艺研究
4.粉末冶金法和金属熔渗法制备金属间化合物/陶瓷复合材料的研究现状和发展趋势及其应用
5.TiAl金属间化合物粉末冶金工艺研究进展
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2024年金属粉末注射成型技术市场发展现状引言金属粉末注射成型(Metal Powder Injection Molding,简称MIM)技术是一种综合了注射成型和金属粉末冶金技术的先进制造技术。
自20世纪60年代开始,MIM技术在世界范围内迅速发展,并在近年来取得了长足进步。
本文就金属粉末注射成型技术市场的发展现状进行分析和探讨。
市场规模与增长趋势随着MIM技术的不断发展和成熟,市场规模也在持续扩大。
根据市场研究报告,2019年全球金属粉末注射成型市场规模达到了约25亿美元,并且预计在未来几年内将以每年8%左右的增长率持续增长。
同时,各行业对金属粉末注射成型技术的需求也在逐渐增加,特别是在医疗、航空航天和汽车制造等领域,MIM技术得到了广泛应用。
技术优势与应用领域MIM技术相比于传统的金属加工方法具有许多独特的技术优势。
首先,MIM技术可以制造复杂形状的金属零件,无论是内部结构还是外观,都可以精确地实现。
其次,MIM技术可以高效地生产批量零件,大大缩短了生产周期和成本。
此外,MIM技术还可以制造具有优异性能的金属零件,例如高强度、高硬度和耐磨性等,满足不同行业的需求。
MIM技术在多个领域有着广泛的应用。
在医疗领域,MIM技术可以制造出精密的医疗器械和植入物,例如人工关节和支架等。
在航空航天领域,MIM技术可以制造出轻量化和耐高温的航空零件,提高了飞行器的性能。
在汽车制造领域,MIM技术可以制造出高强度和耐磨的发动机部件和传动系统零件,提升了汽车的可靠性和耐久性。
技术挑战与发展趋势虽然MIM技术在市场上取得了显著的成绩,但仍然面临一些技术挑战。
首先,MIM技术的原材料价格较高,限制了其在大范围应用中的竞争力。
其次,精密模具的制造困难和成本也是MIM技术面临的难题。
此外,MIM技术在生产过程中需要严格控制工艺参数,对操作人员的技术要求较高。
随着科技的进步和不断的研发投入,MIM技术在未来有着广阔的发展前景。
我国钛白粉制备工艺的现状及发展方向摘要:目前钛粉已成为市场上使用最广泛、使用最广泛的一种,在白漆市场具有绝对优势。
今天,市场对钛粉末的需求和生产能力的迅速扩大,使得钛粉末制备的资源、环境和价格问题变得越来越重要,特别是在中国实施可持续发展战略之后,钛粉末生产过程的转型变得毫无意义只有充分了解钛粉末的制备方法,优化和提高钛粉末资源的使用,并对钛粉末的生产和应用进行技术研究,工业才能实现可持续发展。
关键词:我国;钛白粉制备工艺;现状;发展方向引言钛粉是一种重要的无机化学材料,被公认为当今世界上最好的白色油漆性能。
其主要成分是二氧化钛(TiO2),具有白色固体或粉末的外观。
钛粉末具有白度、高亮度、高折射率、高复盖率、稳定的物理化学性能等特点,广泛应用于涂料、塑料、油墨、化学纤维、橡胶等领域。
与此同时,由于其无毒性、光催化作用和紫外线保护功能,它还经常用于食品、催化剂、化妆品和其他行业。
一、钛白粉生产工艺目前,钛白粉的生产工艺越来越先进,包括硫酸和氯化,以及盐酸、混合物和硝酸。
硫酸主要以钛精矿为原料生产钛白粉,但硫酸消费量大,能耗高,产品质量差;从钛渣中生产钛白色粉末不仅可以减少硫酸和亚硫酸亚铁的用量,而且可以避免结晶分离过程,降低能耗。
氯化制备的钛粉末不仅可用于橡胶、化妆品、催化剂等行业,也像汽车绘画、壁画等。
尽管氯化方法存在复杂的安装、危险和高操作要求等问题,但由于其优点,如少于三种废物、空气污染少、产品质量好和工业生产方便,外国公司主要使用氯化方法生产钛白粉,即对于氯化制备钛白色粉末,钛渣中TiO2的质量分数必须介于85 %至94 %之间,这些钛渣也被称为高钛渣;质量分数在70 %至85% TiO 2之间的钛渣可以溶于硫酸,可以用硫酸法制备,这种钛渣称为可溶于酸的钛渣。
利用优质酸中的可溶性钛渣生产原料用钛白色粉末,不仅不会产生硫酸铁副产品,而且可以消除铁粉还原工艺,提高酸工艺的生产能力。
因此,使用酸性可溶性钛渣作为制备钛白色粉末的优质原料受到国内外有关行业高度评价,并迅速发展。
2024年金属粉末注射成型技术市场策略引言金属粉末注射成型技术(Metal Powder Injection Molding, MIM)是一种用于制造复杂形状金属部件的先进技术。
随着制造行业的发展和需求的增加,MIM技术在市场上逐渐得到重视。
本文将介绍金属粉末注射成型技术的市场策略,旨在为企业制定有效的市场推广和销售策略提供参考。
市场分析市场规模和发展趋势金属粉末注射成型技术市场的规模在过去几年中不断增长,预计未来几年将继续保持良好的增长势头。
该技术在航空航天、汽车、医疗设备等领域有着广泛的应用,且其制造过程相较于传统方法更加高效、成本更低。
市场竞争分析随着金属粉末注射成型技术市场的增长,竞争也日益激烈。
目前市场上的主要竞争对手包括国内外的MIM制造商和供应商。
这些竞争对手在技术、质量、价格和市场份额等方面都有一定的优势和劣势,因此在制定市场策略时需要全面分析和评估竞争对手的情况。
市场策略目标市场定位根据市场需求和竞争分析,制定明确的目标市场定位是制定市场策略的基础。
针对金属粉末注射成型技术,可将目标市场定位为以下几个领域: - 航空航天领域:满足航空航天行业对轻量化、高强度金属部件的需求。
- 汽车领域:提供高性能、低成本的金属部件供应,满足汽车制造商对制造工艺的要求。
- 医疗设备领域:满足医疗设备制造商对复杂形状金属部件的需求,同时确保高精度和良好的表面质量。
市场推广策略1.建立品牌知名度:通过参加行业展览、发表技术论文和合作研究等方式,提升公司的品牌知名度。
2.寻找合作伙伴:与相关行业的企业建立合作关系,共同开发和推广MIM技术应用,扩大市场份额。
3.提供定制化解决方案:根据客户需求,提供个性化的金属粉末注射成型解决方案,增加市场竞争力。
4.建立售后服务体系:提供专业的售后技术支持和咨询服务,树立良好的企业形象。
销售策略1.确定价格策略:根据产品的成本和市场需求,制定合理的价格策略,保持竞争力。
文章编号:1000-582X(2002)06-0135-04T iC、T iN、T i(C、N)粉末制备技术的现状及发展Ξ李 奎,潘复生,汤爱涛(重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044)摘 要:综述了国内外近年来T iC、T iN、T i(C、N)粉末的制备技术,分析了这些制备技术的工艺过程和工艺特点,讨论了存在的问题和发展趋势。
寻求成本低廉的原材料,利用等离子、微波、激光、电弧等获得高温的新技术,并结合自蔓延合成、机械合金化等手段,低成本规模化制备高质量T iC、T iN、T i(C、N)超细粉体正成为国内外关注的热点。
随着研究的深入和制备工艺的改进发展,更简便、经济、有效的制备技术将使T iC、T iN、T i(C、N)粉末具有更广阔的工业应用前景。
关键词:碳化钛;氮化钛;碳氮化钛;粉末;制备方法中图分类号:TF123.7文献标识码:A T iC、T iN、T i(C、N)具有高强度、高硬度、耐高温、耐酸碱、耐磨损以及良好的导电、导热性等一系列优点,广泛用于制备金属陶瓷、切削工具、模具、熔炼金属的钳埚、熔盐电解金属用电极的衬里材料,以及电触点和金属表面的被覆材料[1]。
尤其是这些物质的超细复合粉末作为复合材料的增强相,具有极大的开发价值和应用前景。
近年来,随着科学技术的发展,化学气相沉积,自蔓延高温合成(SHS)、原位反应合成、溶胶-凝胶合成以及等离子、高真空、机械合金化等制备工艺和理论有了较大改进和提高,为T iC、T iN、T i(C、N)的制备带来了新的生机和活力,使得T iC、T iN、T i(C、N)制备方法越来越多,为此,文中对T iC、T iN、T i(C、N)粉末的主要制备方法作一简单概括和总结,以期简便、经济、有效地开发各种高质量的T iC、T iN、T i(C、N)复合粉。
1 T iC粉末的制备方法1.1 金属钛粉或T iH2直接碳化法[2-4]这是制备T iC的传统方法,其工艺是将钠还原得到的海绵状钛粉碎或由氢化钛分解得到的钛粉末(粒径至少在54μm以下)和炭黑的混合物(混合物的含碳量比理论量多5%~10%,并经球磨机干式混合)在1tΠcm2左右的压力下成型。
然后放进石墨容器,使用碳化感应加热炉,在高纯度氢(露点在-35℃以下)的气流中加热至1500~1700℃使之渗碳。
反应温度和保持时间由原料种类、粒度及反应性能等所决定,特别是使用氢化钛分解所得到的钛粉时,反应性强。
在1500℃加热1h容易得到接近理论结合碳量(20.05%)的碳化钛。
1.2 T iO2碳热还原法[5-7]通常以T iO2为原料,碳黑为还原剂,通过机械混合,在高温(1600~1950℃)、真空条件下反应合成碳化钛,可以在氢气氛中进行,不过这时反应温度要高达2250℃。
通过改变反应的时间、温度,可控制T iC粉末的成分[5]。
最近K oc,Rasit等人[6-7]以T iO2粉为原料,通过分解丙烯(C3H6)将C沉积在T iO2粉末上,然后在管式炉中通氩气在1550℃碳化还原4h,获得了高纯度、亚微米级松散的T iC粉末。
1.3 自蔓延高温合成法[8-12]自蔓延高温合成工艺是借反应物间固相反应所放出的巨大热量维持反应的自发持续进行,从而使反应物转变为生成物的材料制备新工艺,利用SHS法合成难熔化合物粉末是较成熟的技术,因而在T iC的合成中得到了较普遍的应用。
这方面的研究报导也较多。
SHS合成T iC的反应物体系主要有T i+C[8],T i+Ni (Mg、Cu、Fe)+C[9-10],T iO2+Al+C[11],T iO2+Mg+C[12]与传统的碳化法相比,SHS法合成T iC的生产效率提高了1.5~3倍,适合批量生产,并能获得更高的产品纯度。
2002年6月重庆大学学报 (自然科学版)V ol.25 N o.6第25卷第6期Journal of Chongqing University(Natural Science Edition)Jun.2002Ξ收稿日期:2002-02-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(59871067)、国家“863”资助项目(715-009-0170)、全国高校博士点基金资助项目作者简介:李奎(1964-),男,重庆市人,高工,重庆大学博士研究生。
主要从事新材料与新工艺领域的研究。
1.4 气相反应合成法[1,13]利用气态的T iCl4和甲烷(或其它碳氢化合物)在800~1200℃温度下反应,析出固态的T iC,这一方法常用于金属表面沉积T iC薄膜,以增强其硬度和耐磨性。
为了强化反应,常向体系中引入H2。
在等离子体中,可制取超细T iC粉末[1]。
最近,Borsella,E.等人[13]还用C O2激光束辐射T iCl4和碳氢化合物的混合体合成了T iC粉末,并通过添加SiH4制备了SiCΠT iC复合粉末。
1.5 熔融金属浴中合成法[14]利用T iC在铁族金属中溶解度很小的性质,固熔在熔融金属中的钛和碳便能反应生成T iC,并从熔融金属中析出,反应在2000℃以上的电热真空炉中进行。
Cliche,G用这种方法在液态金属铁或镍中直接合成了纯度较高,氮、氧含量很低的T iC和(T i,W)C。
1.6 电火花熔蚀法[15-16]该项技术是利用两金属电极在适当的电解质中火花放电产生的高温使电极熔蚀蒸发并与介质反应合成希望的陶瓷粉末。
Husu等人[15]在戊烷中相对安置两根钛电极(φ1~1.5cm),然后,在两电极间通电(250V,电流强度100~150A),产生电火花使钛电极熔蚀,熔蚀蒸发的钛与戊烷反应合成了纳米级的T iC粉末。
另外,Sato等人[16]用钛丸作原料,在几种碳氢化合物如苯、甲苯等中,用火花放电方式获得了含有α-T i和C 的粉末,将此粉末在氩气氛中1000~1150℃下焙烧后就转化成了T iC粉末。
1.7 机械合金化法[17-21]机械合金化是通过高能球磨使材料实现固态反应而合金化的一种方法。
自从1969年美国镍公司发明该法以来,其应用研究得以广泛的开展。
近年来有关利用机械合金化来制备T iC的研究报道很多[17-21]。
其工艺特点是以单质的钛粉(或T iO2粉)、石墨粉为原料,通过高能球磨机的钢球对混合粉末产生强有力的撞击、搅拌和破碎作用,使原料粉末达到原子级紧密结合,然后再进行适当的热处理就可合成T iC粉末。
该法可使反应合成温度显著降低,但必须在真空或可控气氛下进行。
2 T iN粉末的制备方法2.1 金属钛粉或T iH2直接氮化法[21]这是T iN的传统制备法,以钛粉或T iH2粉为原料,在有H2存在的条件下与N2或NH3反应生成T iN粉,合成温度为1000~1400℃。
工艺简单,合成的T iN的氮含量高,但反应时间长,为30h,而且容易产生烧结现象。
2.2 T iO2碳还原氮化法[22]以T iO2为原料,在有碳质还原剂石墨(或T iC)存在时,与N2反应生成T iN,合成温度为1380~1800℃,反应时间为15h左右。
用这种方法所得的T iN一般纯度不高。
O、C含量偏高,为了得到O、C含量较低的T iC,需要更高的温度,更长的时间。
2.3 化学气相沉积法[1]以气态的T iCl4为原料,氢气为还原剂与N2作用生成T iN,合成温度为1100~1500℃,合成的T iN纯度高。
但生产效率低、成本高。
该工艺是金属、陶瓷等物品表面涂履T iN薄膜,使其美观的常用方法。
2.4 自蔓延高温合成法[23-24]这是利用钛粉压坯在一定压力的氮气中点燃,钛粉在氮气中燃烧后得到T iN产品。
这种工艺在俄罗斯、美国、日本已得到广泛的研究并已商品化。
国内这方面的研究报道,只有王为民等采用此工艺制备了T iN陶瓷粉末,并研究了压坯密度,稀释剂,氮气分压等工艺参数对合成的影响。
2.5 微波碳热还原法[25]刘兵海等人采用微波加热技术,在1200℃碳热还原T iO2仅用1h,就制备出了高纯、平均粒度为1~2μm 的T iN粉料,与常规碳热还原法相比,使T iN合成温度降低了100~200℃,合成周期缩短,为常规法的1Π15。
2.6 机械合金化法[26-28]最近几年国外已开始研究高能球磨过程中粉末与球磨气氛的相互作用,并试图用它作为一种新的化合物的合成手段。
Wexler等人[26]将单质T i粉放在氮气或氨气氛中高能球磨,获得了纳米结构的T iN;Zhang, F.等人[27]将单质T i粉放在对二氮杂苯与苯的有机混合液中,高能球磨336h,直接合成了T iN。
国内刘志坚等人[28]用T iH1.924粉末代替T i粉在流动的氮气氛中高能球磨100h后,几乎所有T iH1.924都转化成了T iN,大大提高了合成速率。
3 T i(C、N)粉末的制备方法3.1 碳化钛和氮化钛的高温扩散[29-30]T i(C、N)合金化粉末的传统制备方法通常是由一定量的T iN和T iC粉末均匀混合于1700~1800℃热压固溶或于Ar气氛中在更高的温度下固溶而得。
陈淼凤等人[29]以T iC(纯度99.5%)和T iN(纯度99.5%)粉为原料,按设定的摩尔比T iCΠT iN等于12Π88配料,631重庆大学学报 (自然科学版) 2002年球磨24h,在1500℃,Ar气氛下恒温5h,直接反应合成了T iC0.12N0.84粉。
该法存在能耗高,难以获得高纯的粉末以及NΠC比不易准确控制等不足。
3.2 高温氮化法以T iC粉和T i粉为原料,混合后在高温和氮气条件下进行长时间碳氮化处理,以生成T i(C、N)。
由于反应温度高、时间长,因此生产效率低、能耗大、生产成本高。
3.3 T iO2碳热还原法以T iO2粉和C粉为原料,在氮气中高温还原合成T i(C、N)粉末。
王辉平等人[31]从热力学角度就用T iO2粉在N2气氛中碳还原直接合成T iC N粉末工艺进行了系统研究。
他们认为该方法工艺简单,流程短,较之先分别合成T iC和T iN再合成T iC N更节能。
另外X iang, Junhui等人[32]在氮气氛中用碳热还原溶胶凝法得到的T iO2合成了颗粒尺寸小于100nm的T i(C,N)超细粉末。
3.4 自蔓延高温合成法康志君等人[33]以T i粉、碳黑为原料,经过混料、压坯在自制的高压气-固相自蔓延合成装置上生产出了CΠN比可控的T i(C,N)粉末,与传统粉末制备工艺相比,具有设备简单,生产效率高,节时省能等优点,适于大批量的生产。
3.5 氨解法黄向东等人[34]以T iCl4为原料,在常温下,将其溶入适当的溶剂中并加入某种添加剂,混合均匀后与NH3反应,生成中间体与NH4Cl溶液混合沉淀(中间体为T i 的胺基化合物与添加剂的均匀混合物)。