反应合成Ti3SiC2多孔材料的氧化行为

采用反应合成方法制备孔隙度为54.3％的高纯Ti3SiC2多孔材料,并研究其在400～1000℃下空气中的氧化行为.采用热重-差热分析法、扫描电镜、X射线衍射技术、能谱仪、拉曼光谱、BET比表面分析法和孔结构测试等研究Ti3SiC2多孔材料在氧化前后的氧化动力学、物相组成、微观形貌以及孔结构参数演变.结果表明:形成不同晶型TiO2氧化产物是影响Ti3SiC2多孔材料抗氧化性及孔结构稳定性的主要因素.由于氧化产物体积应力以及热应力的存在,因此,在400～1000℃试验过程中试样表面均出现开裂现象.其中,在400～600℃下形成的锐钛矿型TiO2会导致Ti3SiC2晶粒出现严重开裂,并引发快速氧化...

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Published in中国有色金属学报（英文版） Vol. 28; no. 9; pp. 1774 - 1783
Main Authors 张惠斌, 沈舒雨, 刘新利, 王重贺, 江垚, 贺跃辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 浙江工业大学材料科学与工程学院,杭州310014 2018
中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083%浙江工业大学材料科学与工程学院,杭州,310014%中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083
中南大学材料科学与工程学院,长沙410083%中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙,410083
Subjects
porous material
氧化
多孔材料
oxidation
反应合成
reactive synthesis
Ti3SiC2
TiO2
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ISSN1003-6326
DOI10.1016/S1003-6326(18)64821-6

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Summary:采用反应合成方法制备孔隙度为54.3％的高纯Ti3SiC2多孔材料,并研究其在400～1000℃下空气中的氧化行为.采用热重-差热分析法、扫描电镜、X射线衍射技术、能谱仪、拉曼光谱、BET比表面分析法和孔结构测试等研究Ti3SiC2多孔材料在氧化前后的氧化动力学、物相组成、微观形貌以及孔结构参数演变.结果表明:形成不同晶型TiO2氧化产物是影响Ti3SiC2多孔材料抗氧化性及孔结构稳定性的主要因素.由于氧化产物体积应力以及热应力的存在,因此,在400～1000℃试验过程中试样表面均出现开裂现象.其中,在400～600℃下形成的锐钛矿型TiO2会导致Ti3SiC2晶粒出现严重开裂,并引发快速氧化以及孔径和透气度的异常减小.600℃以上在氧化过程中主要形成金红石型TiO2,开裂现象得以缓解,但是氧化膜的外延生长大幅降低了Ti3SiC2多孔材料孔隙的连通性.
ISSN:1003-6326
DOI:10.1016/S1003-6326(18)64821-6