导读:本文包含了熔体原位反应合成论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:SiC颗粒,原位合成,反应机制,力学性能
熔体原位反应合成论文文献综述
李大奎[1]（2012）在《Al-Si熔体中原位反应合成SiC颗粒的研究》一文中研究指出本文利用高倍视频光学显微镜(HSVM).X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及电子探针(EPMA)等测试手段,对TiCx与Al4C3两种碳质体(即含碳颗粒)在Al-Si熔体中的演变进行了系统研究,提出了利用碳质体原位合成SiC颗粒的工艺,探讨Al-Si熔体中SiC原位合成的反应热力学与临界条件。通过以上的研究,一方面建立了铝熔体中原位合成SiC颗粒的原位反应机制,并加以试验验证。另一方面制备出原位合成SiC颗粒增强Al-Si合金,并对其拉伸强度、耐磨性等力学性能进行了检测。本文的主要研究工作如下：(1)利用TiCx在Al-Si熔体中的演变实现SiC颗粒的原位合成研究发现,Al-Si熔体中的Si原子会促使TiCx发生演变,其演变产物取决于反应温度以及熔体Si浓度两个重要参数。反应温度低于890℃时TiCx转变生成Al4C3相。当反应温度高于890℃时,TiCx演变的产物主要取决于熔体中Si浓度：当Si浓度从7wt.%增加到30wt.%时,TiCx保持稳定,并有少量Ti3SiC2相生成；Si浓度高于30wt.%,TiCx完全转变生成SiC。从晶体学角度分析,碳空位等晶体缺陷的存在是导致TiCx在Al-Si熔体中发生演变和反应的根本原因。由热力学吉布斯自由能计算得知,较高的反应温度和Si浓度会促使TiCx演变的进行。分析认为,与C原子相比,熔体中主导原子(Si、Al原子等)的原子半径较大,其掺杂会在TiCx中引起较大的晶格畸变,从而加速其演变和反应。当TiCx演变至临界条件时会发生Si、Al等原子与C原子的原位反应与结构重组,中间过程经过若干中间过渡相,最终实现SiC颗粒在Al-Si熔体中的原位合成。(2)Al4C3在Al-Si熔体中的演变与原位合成SiC的反应机制研究表明,Al-Si熔体中的Si原子能够诱导Al4C3发生演变,其演变产物主要取决于熔体中Si浓度与保温时间。当Si浓度较低(<20wt.%)时,Al4C3在较短时间(5min.)内不发生演变,但随着保温时间的延长(30min.以上)其能够转变为Al4SiC4中间过渡相与SiC相；当Si浓度较高(≥25wt.%)时,Al4C3能够在较短时间(5min.)内转变为SiC。随着保温时间的延长,SiC保持不变。利用非稳定化掺杂原理,主导原子(Si、Al原子等)能够向Al4C3中扩散,这种扩散是单方向的,而并非Si、C原子的双向扩散。聚集到Al4C3颗粒周围的主导原子能够诱导其发生演变,形成一系列中间过渡相,中间过程经历多次原子掺杂与原位反应,最终原位合成SiC产物。(3)原位合成SiC颗粒增强Al-Si合金拉伸强度与耐磨性的研究根据原位反应机制,提出铝熔体中原位合成SiC颗粒的新工艺。利用该工艺,制备出原位合成SiC颗粒增强Al-Si合金。为消除合金中针片状TiAlxSiy相的不利影响,提出加硼(B)元素原位合成TiB2颗粒的优化工艺,从而制备出(SiC+TiB2)复合颗粒增强的Al-Si合金,并通过场发射扫描电镜(FESEM)对SiC增强相与TiB2增强相进行了观察和分析。使用MM200型磨损试验机、HRS-150型洛氏硬度计对未增强的Al-Si合金以及制备的SiCp/Al-Si材料、(SiCp+TiB2p)/Al-Si复合材料的耐磨性、宏观洛氏硬度的等力学性能进行了比较。利用颗粒增强制备出高强耐磨的活塞材料是现在内燃机行业研究的热点之一。本文利用铝熔体中原位合成SiC颗粒以及加B优化的新工艺,制备出(SiC+TiB2)复合颗粒增强的Al-Si基活塞材料。对制备的活塞材料的不同温度抗拉强度、室温耐磨性进行了检测。研究发现,SiC与TiB2颗粒能明显改善活塞材料的高温抗拉强度与耐磨性。(本文来源于《山东大学》期刊2012-05-16）
王振卿[2]（2005）在《Al-（Ti，TiO_2，ZrO_2）-C体系的反应机理及其材料的熔体原位反应合成》一文中研究指出本文利用差示扫描量热仪(DSC)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等测试手段,对Al-(Ti,TiO_2,ZrO_2)-C体系的反应机理进行了详尽的分析,在此基础上通过一种低成本熔体原位反应合成工艺制备了上述反应体系的中间合金细化剂和铝基复合材料。 碳很难直接加入铝液,这是长期以来在用Al-X-C(X=Ti、Zr等)体系制备含有碳化物颗粒的中间合金细化剂和铝基复合材料的研究中一直困扰人们的一个难题。为研究多元体系的反应和材料制备问题,本文首先分析了最简单的Al-C二元系。DSC和热力学分析表明,在保证两种物质充分接触的条件下,该二元系在Al熔化前就可发生化学反应生成Al_4C_3。Al-X-C体系材料制备的关键在于如何将碳加入铝或铝合金液参与相关化学反应。通过对铝和石墨的混合粉末进行球磨和压块,然后在DSC中加热并结合动力学分析,表明石墨颗粒尺寸和温度对Al-C反应有重要的影响:颗粒尺寸愈小,反应温度愈高则反应速率愈大,反应完成所需要的时间愈短。将粒度为600目的石墨粉直接加入纯铝或Al-Mg熔体成功制备出了Al-C和Al-Mg-C合金。 将充分球磨的Al-Ti-C叁元粉末在DSC中进行加热,Al含量充足时,会在熔化后同时与Ti和C反应分别生成TiAl_3和Al_4C_3,在835-890℃的温度范围内,这两种生成物在铝基体中继续反应生成TiC。当Al含量不足时,Al全部与Ti反应生成TiAl_3,然后在1100℃左右TiAl_3继续与单质C反应生成TiC。通过将Al-Al_4C_3和Al-Ti两种合金在液态混合进行反应的分析,进一步证实了Al_4C_3与TiAl_3反应生成TiC的过程是在830-890℃范围内完成的,同时还发现在TiC的生成过程中还伴有Ti_3AlC_x(x为未知数)化合物的生成。TiAl_3在铝液中参与反应前先溶解,然后以溶质Ti的形式扩散到固体Al_4C_3(本文来源于《山东大学》期刊2005-03-30）
熔体原位反应合成论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文利用差示扫描量热仪(DSC)、电子探针显微分析仪(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等测试手段,对Al-(Ti,TiO_2,ZrO_2)-C体系的反应机理进行了详尽的分析,在此基础上通过一种低成本熔体原位反应合成工艺制备了上述反应体系的中间合金细化剂和铝基复合材料。 碳很难直接加入铝液,这是长期以来在用Al-X-C(X=Ti、Zr等)体系制备含有碳化物颗粒的中间合金细化剂和铝基复合材料的研究中一直困扰人们的一个难题。为研究多元体系的反应和材料制备问题,本文首先分析了最简单的Al-C二元系。DSC和热力学分析表明,在保证两种物质充分接触的条件下,该二元系在Al熔化前就可发生化学反应生成Al_4C_3。Al-X-C体系材料制备的关键在于如何将碳加入铝或铝合金液参与相关化学反应。通过对铝和石墨的混合粉末进行球磨和压块,然后在DSC中加热并结合动力学分析,表明石墨颗粒尺寸和温度对Al-C反应有重要的影响:颗粒尺寸愈小,反应温度愈高则反应速率愈大,反应完成所需要的时间愈短。将粒度为600目的石墨粉直接加入纯铝或Al-Mg熔体成功制备出了Al-C和Al-Mg-C合金。 将充分球磨的Al-Ti-C叁元粉末在DSC中进行加热,Al含量充足时,会在熔化后同时与Ti和C反应分别生成TiAl_3和Al_4C_3,在835-890℃的温度范围内,这两种生成物在铝基体中继续反应生成TiC。当Al含量不足时,Al全部与Ti反应生成TiAl_3,然后在1100℃左右TiAl_3继续与单质C反应生成TiC。通过将Al-Al_4C_3和Al-Ti两种合金在液态混合进行反应的分析,进一步证实了Al_4C_3与TiAl_3反应生成TiC的过程是在830-890℃范围内完成的,同时还发现在TiC的生成过程中还伴有Ti_3AlC_x(x为未知数)化合物的生成。TiAl_3在铝液中参与反应前先溶解,然后以溶质Ti的形式扩散到固体Al_4C_3
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔体原位反应合成论文参考文献
[1].李大奎.Al-Si熔体中原位反应合成SiC颗粒的研究[D].山东大学.2012
[2].王振卿.Al-（Ti，TiO_2，ZrO_2）-C体系的反应机理及其材料的熔体原位反应合成[D].山东大学.2005