陕西科技大学材料学院无机合成无机合成高温自蔓延法学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:27 大小:1.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学第一节自蔓延高温合成(héchéng)法发展简史(2)Mg热、A1热合成法:采用活泼金属A1、Mg等首先把金属或非金属元素(yuánsù)从其氧化物中还原出来,之后通过还原出的元素(yuánsù)之间的相互反应来合成所需的化合物,这种合成方法也被称为Mg热法或A1热法。采用Al热合成法可生产周期表中第Ⅵ族和Ⅶ族过渡(guòdù)金属的碳化物、硼化物、硅化物等金属间化合物,是表面冶金中最有效的方法。在SHS方法中采用何种反应物并无限制,反应物可以是纯金属、氧化物、合金粉、聚合物、甚至无机原料,关键在于要能为所需的产物组成必要的化学放热反应。二、自蔓延传播(chuánbō)原理绝热燃烧温度:在反应过程中所能达到的最高温度称为绝热燃烧温度。尽管在燃烧过程中由于热量的损失绝热燃烧温度很难达到,但它可大致地表示燃烧波的温度,并可定量地判断能否用SHS法完成(wánchéng)给定材料的合成。实验证明:①要使燃烧反应能自我维持,绝热燃烧温度必须大于1800K.此温度与Fe的熔点(1811K)接近,故凡能自我维持的燃烧反应所生成的涂层与钢铁基体之间的结合便可能实现冶金结合。②当绝热燃烧温度接近或高于产物的熔点时,反应很容易进行,因反应中有液相,能促进原子的扩散。第三节自蔓延(mànyán)高沮合成法反应类型二、气态(qìtài)—固态反应第四节自蔓延高温合成法材料(cáiliào)制备法的特点及相应技术二、自蔓延高温合成(héchéng)法材料制备法的相应技术(2)SHS烧结技术就是致力于使SHS燃烧(ránshāo)过程中使原粉末产品直接发生固相烧结,从而制备出具有一定形状和尺寸的零件。如多孔过滤器,催化剂载体以及耐火材料等。目前一步法致密技术的研究则主要瞄准以下方面:采用轴向加压(HP—SHS)和等静压自蔓延高温合成;高温等静压自蔓延高温合法(HIPSHS)法;SHS-挤压法;熔铸技术;热爆炸成型、轧制等。目的:是使传统陶瓷(táocí)生产过程所需要的制粉、成型、烧结三步合一,并利用SHS反应的高温高热取代传统陶瓷(táocí)烧结过程所需的高温(约1200~1800℃)和长时间(10~12h)加热,开开创崭新的制备陶瓷(táocí)工艺。(4)SHS熔铸技术SHS反应过程放热量很大,燃烧温度如超过产物熔点即可获得液相产品,进行传统的浇铸处理。如果液相产品是难熔物,则意义将更大。熔铸技术包括两个阶段:选用SHS制取高温(gāowēn)液相产品,再用铸造方法对液相进行浇铸。(6)SHS涂层技术包括:①前述熔铸涂层技术;②气相传输SHS涂层技术,用于固—气相SHS反应;③离心SHS涂层技术。离心SHS涂层技术是一种已实用化的涂层技术:将被涂材料(cáiliào)(如钢管)内装满能进行SHS反应的粉体、利用钢管轴向旋转离心的同时点燃SHS反应,从而在材料(cáiliào)接触面上涂上一层难熔陶瓷物质。(7)热爆技术即将SHS反应瞬间完成,主要用于合成金属间化合物。(8)“化学炉”技术即利用SHS反应放出的强热为源以引发的另一个(yīɡè)SHS反应体系发生燃烧合成提供热源。如采用包裹方式点燃外层SHS反应体系从而引燃内部的SHS体系发生自蔓延反应。第五节SHS法的工艺(gōngyì)与设备概况4.点火方法大致可分为两类:一是局部点火法:即利用电热、热辐射、激光等高能量点燃放热反应物(试样)的一端,使其达到着火温度,一旦点燃,反应就以波的方式自持续传播,用该方法制备的材料有A14C3、TiC等;二是整体加热法或叫“热爆炸”法:将整个反应物以恒定的加热速度在炉内加热,直到燃烧反应自动发生。后者的特点是反应不以波的方式传播,而是在整个反应物质内同时发生反应,用该方法制备的材料有Ti5Si3,以及镍和铜的铝化物。图15—2、图15—3分别示出燃烧合成反应容器以及点火装置的结构(jiégòu)示意。//5.密实措施采取以下(yǐxià)三种://第六节自蔓延高沮合成(héchéng)法技术应用一、耐高温材料的SHS合成(héchéng)二、自蔓延(mànyán)高温合成法涂层技术三、SHS功能梯度(tīdù)材料技术感谢您的观看(guānkàn)!内容(nèiróng)总结