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Ag/Ti2SnC復合材料制備及其抗電弧侵蝕性能研究 

發布時間:2021/02/18

        超高溫陶瓷是一類具有3000℃以上高熔點、并具有優良的高溫抗氧化性、耐燒蝕性和抗熱震性的材料,主要包括過渡金屬硼化物、碳化物和氮化物等。其中,HfB2材料以其極強的共價鍵特性而具有高熔點,高模量,高硬度,低飽和蒸汽壓,高熱導以及良好的抗氧化性等綜合性能,被認為是新型空間飛行器的熱防護系統,鼻錐和機翼前緣等部件最有潛力的候選材料。但是,如何高效、快速、低成本、大規模的合成HfB2納米粉體以滿足高性能HfB2材料的開發仍是其面臨的主要問題之一。


      近日,華南理工大學材料科學與工程學院褚衍輝研究員課題組以B粉和HfO2作為前驅體,以KCl/NaCl作為熔鹽,采用低溫熔鹽法在1100℃下成功合成出高純HfB2納米粉體,合成粉體平均粒徑為150 nm,具有良好的單晶結構。研究發現:高溫下液態熔鹽的存在不僅可以有效地提高反應物的擴散速率,而且還可以提高它們之間的反應速率,最終誘導高純HfB2納米粉體的合成;熱重實驗表明:合成的HfB2納米粉體在500 ~ 800℃空氣中表現出良好地抗氧化性能,即粉體的整個氧化過程是一個增重的過程,其氧化行為表現出明顯的拋物線增加趨勢,表明粉體的氧化速率是受氧氣在生成的氧化物層中的擴散速率所控制。所合成的HfB2納米粉體為后續高性能HfB2材料的開發和應用奠定了良好基礎。這種方法工藝簡單、反應迅速 (分鐘級)、溫度低,具有大規模合成超高溫陶瓷納米粉體的潛力。



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