本發(fā)明涉及一種鈦合金材料及其制備方法,尤其涉及一種鈦硅合金及其制備方法,屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國的鈦資源非常豐富,蘊(yùn)藏量居世界前列。鈦白粉生產(chǎn)已有相當(dāng)規(guī)模,但鈦硅材料制備研究的比較少,鈦硅合金的研究具有較大的實(shí)際意義。
高熔點(diǎn)的金屬間化合物,具有低的密度、良好的抗氧化性,因而受到廣泛的重視。TiSi2是一種重要的硅化物,具有較好的高溫穩(wěn)定性、較高的高溫強(qiáng)度和良好的抗氧化能力,有希望成為1200℃以上使用的結(jié)構(gòu)材料。由于其電阻和熱阻均較低,TiSi2也有希望應(yīng)用于電氣連接和擴(kuò)散阻擋層,目前已被作為歐姆接觸和金屬互聯(lián)材料廣泛用于超大規(guī)模集成電路制造技術(shù)中;另外TiSi2薄膜在高溫下對壓力很敏感,有望成為高溫時(shí)的壓力感應(yīng)器材料。Ti5Si3具有六方D88型晶體結(jié)構(gòu),具有高溫強(qiáng)度大,抗高溫氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)。TiSi具有低電阻率、較高的熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性等諸多優(yōu)異的性能。
傳統(tǒng)的鈦硅合金的制備是采用純金屬鈦和硅為原料制備的,由于金屬鈦制備成本高,工藝流程長,導(dǎo)致制備的鈦硅合金成本較高。
秦超等.SPS原位反應(yīng)制備TiSi2基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和性能研究[J].無機(jī)材料學(xué)報(bào),2008.3,23(2),209-212,公開了以工業(yè)用硅粉、碳粉和碳化鈦為原料,利用放電等離子燒結(jié)技術(shù)原位反應(yīng)制備了TiSi2/SiC兩相復(fù)合材料。陳貴清等.弱放熱反應(yīng)TiSi2燃燒合成的研究[J].粉末冶金技術(shù),1998,16(4):249-253,用自蔓延高溫燃燒法合成了TiSi2單相化合物,其合成過程需要?dú)鍤獗Wo(hù)。張炳.FFC法制備鈦硅合金的研究[D].東北:東北大學(xué),2008.公開了采用FFC法直接用TiO2和SiO2為原料熔鹽電解直接制備鈦硅合金:實(shí)驗(yàn)過程主要包括陰極制備和電解兩個(gè)部分。陰極制備流程包括如下步驟:均勻混合TiO2、SiO2粉末;添加1%(質(zhì)量比)的聚乙烯醇作為粘結(jié)劑;20MPa壓力下壓成形;1200℃下燒結(jié)4h;燒結(jié)后的片體和鉬絲、鎳硅絲組裝成復(fù)合陰極。適宜的電解條件為:以燒結(jié)的TiO2-SiO2片體為陰極,石墨坩堝為陽極,電解溫度900℃、電解電壓3.0V。其原料的處理較繁瑣。目前還沒有見到電硅熱還原鈦白粉一步合成制備鈦硅合金的報(bào)道。
《GB/T 3620.1-2007鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分》公開了現(xiàn)有鈦合金的種類及各鈦合金中的化學(xué)成分,其硅含量較
聲明:
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