原位合成反应机理论文-于竹丽

原位合成反应机理论文-于竹丽

导读:本文包含了原位合成反应机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:原位反应,(Al-)Ti-B-Cu体系,反应机理,TiB_2增强相

原位合成反应机理论文文献综述

于竹丽[1](2017)在《(Al-)Ti-B-Cu系原位合成颗粒增强铜基复合材料的反应机理及性能研究》一文中研究指出本文以Ti-B-Cu、Al-Ti-B-Cu体系为原料,通过原位反应法制备了 TiB2颗粒增强的铜基复合材料,并对两体系分别进行了热力学分析。通过真空烧结两体系,对反应产物进行SEM、TEM、FIB-SEM组织观察和EDS能谱分析,并结合XRD进行物相鉴定。结合DSC曲线探索两体系的反应机理,计算反应活化能。结果表明,两体系均可沿热力学方向反应,均能在Cu基体中形成TiB2颗粒增强相。此外,本论文对两体系制备出的铜基复合材料进行了拉伸、摩擦磨损性能研究。反应机理研究表明:Ti-B-Cu体系在烧结过程中发生了两步化学反应,表观活化能分别为453.94 KJ/mol和1139.85 KJ/mol。Al-Ti-B-Cu体系在烧结过程中发生了叁步化学反应,表观活化能分别为 997.68 KJ/mol、823.09 KJ/mol和 2560.71 KJ/mol。显微组织分析表明:不同的增强体含量和球磨时间对复合材料的显微组织存在较大影响。增强体含量为20 vol.%,球磨时间为8h的铜基复合材料具有最佳的显微组织,增强颗粒细小弥散,组织相对均匀。相同条件下,Al-Ti-B-Cu体系中的TiB2颗粒相比Ti-B-Cu体系更为细小,但有少量A13Ti残留在晶界处。拉伸性能研究表明:球磨8h的Ti-B-Cu(20vol.%)体系拉伸性能最佳,抗拉强度达到318.39MPa,相比纯铜提升44.72%,延伸率为8.31%。拉伸断口观察到很多细小的韧窝,说明材料具有良好的韧性。摩擦磨损性能研究表明:增强体含量为20 vol.%时,复合材料的耐磨性能最好,含量为10vol.%时增强效果不佳,30vol.%时增强体团聚,实验过程中易脆断。复合材料的磨损量随载荷的增加不断增加,随滑动速率的增加先减少后增加。磨面存在犁沟和磨屑堆积,磨损机制主要有磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损叁种。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01)

姜元昊[2](2017)在《微波热爆原位合成Ti-Al-B、Ti-Al-C系复合材料的反应机理及性能研究》一文中研究指出本文采用微波热爆原位合成法,以Ti-Al-B、Ti-Al-C体系混合粉末为原料,制备了 TiB2和TiC颗粒增强的钛铝基复合材料。对两个体系分别进行了热力学分析和动力学分析;运用XRD(X-ray diffraction,X 射线衍射)、SEM(scanning electron microscope,扫描电子显微镜)、EDS(energy dispersive spectrometer,能谱仪)等鉴定反应产物。此外,本课题也对两种体系制备出的复合材料均进行了氧化性能、压缩等性能研究。结果表明:两体系均可按热力学方向进行反应。传统DSC曲线中,Ti-Al-B、Ti-Al-C体系都分为两个阶段反应。Ti-Al-B(5vol.%,2h)两个阶段反应活化能分别为:723.80KJ/mol和310.05KJ/mol;Ti-Al-C(5vol.%,2h)两个阶段反应活化能分别为:435.61KJ/mol和 466.30KJ/mol。而微波合成中两个体系均只有一个主要的反应峰,两体系微波反应活化能分别为43.21KJ/mol和 26.97KJ/mol。显微组织分析表明:热爆反应产物中增强相为微纳级TiB2和TiC颗粒,基体都包含TiAl和Ti3Al两相(Ti-Al-B体系产物中存在中间相聚集的反应区)。5vol.%Ti-Al-B/C体系中增强相颗粒较少,10vol.%Ti-Al-B/C体系中增强相颗粒较多,但微孔也明显增多;2h球磨时间微波热爆样品的显微组织优于6h球磨时间样品;适当提高烧结温度,延长保温时间可有效降低反应区残留概率。性能研究结果表明:微波合成5vol.%Ti-Al-B/C复合材料致密度可达82-85%,布氏硬度最高可达44.92N/mm2,均优于传统方式合成的钛铝基复合材料及微波合成的钛铝基体。700℃下抗氧化性能优异,900℃下氧化增重常数由于增强相存在而降低至0.010628-0.014618mg2/(mm4·h)。5vol.%Ti-Al-B/C的抗压强度达450MPa和760MPa,压缩率最多可提高至9.98%(5vol.%Ti-Al-C)。抗压强度的提高主要源于增强相位错强化和承重强化两种机制。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-12-01)

董抗[3](2016)在《(Al-)Ti-C-Cu系原位反应合成铜基复合材料的反应机理及力学性能研究》一文中研究指出本文采用放热弥散法(XD),以Al-Ti-C-Cu、Ti-C-Cu体系为原料,通过原位反应法制备了铜基复合材料。本文分别对Al-Ti-C-Cu、Ti-C-Cu体系进行反应热力学研究,真空加热两种体系、四种组分,采用SEM观察材料微观形貌,运用EDS检测不同产物的组成元素,通过XRD鉴定物相组成。针对Al-Cu、Ti、Ti-C、Al、Al-Ti分反应体系进行测试,结合DSC曲线,分析Al-Ti-C-Cu、Ti-C-Cu体系反应过程,建立反应模型,研究反应机理。热力学分析显示:体系按热力学方向进行,均产生TiC增强相,生成铜基复合材料。反应机理研究表明:在Al-Ti-C-Cu体系研究过程中,20%:增强体体系的DSC曲线在升温时出现了叁个放热峰,对应于叁个阶段,它们分别是:(1)Cu和Al固溶体先后经过G P.(Ⅰ)区、GP.(Ⅱ)区转变,形成CuAl2的θ"不稳定相;(2)θ"不稳定相经过θ相转变,形成θ稳定相;Al和Ti反应生成少量Al3Ti; (3) Ti和C生成TiC; Al和Ti反应生成大量Al3Ti。它们的反应式分别为:(1) Cu+Al→GP.(Ⅰ)→G.P.(Ⅱ)→CuAl2(θ"); (2) CuAl2(θ")→CuAl2(θ')→CuAl2(θ);Al+Ti→Al3Ti; (3)Ti+C→TiC、Al+Ti→Al3Ti。其叁个阶段的表观活化能分别为345.00kJ·mol-1,175.58kJ·mol-1和1893.37kJ·mol-1。30%增强体体系反应过程与20%体系相同,第一阶段、第二阶段反应活化能有所提高,分别为935.75kJ·mol-1,783.07kJ·mol-1,第叁阶段反应活化能有所降低,为1581.58kJ·mol-1。在Ti-C-Cu体系研究过程中,体系的DSC曲线在升温时只出现了一个明显的放热峰,为TiC生成反应,20%增强体体系的表观活化能为2642.62kJ·mol-1,30%增强体体系活化能有所降低,为1943.55kJ·mol-1。力学性能研究表明:相同条件下,用粉末冶金法制备烧结态纯铜的维氏硬度为78.8HV,抗拉强度为161.29MPa,延伸率为19.60%。增强相体积分数为30%的Al-Ti-C-Cu和Ti-C-Cu体系,其维氏硬度、抗拉强度、延伸率分别为:180.1HV、96.2HV,317.44MPa、226.58MPa,2.73%、1.57%。Al-Ti-C-Cu和Ti-C-Cu体系复合材料的断口均有纤维状断口形貌和具有光滑底部的深坑。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-01-01)

李翠金,郭清兵,尹国强,周红军[4](2011)在《原位产生的3-羟基-2,4,6-吡啶叁酸配位的Cu(Ⅱ)配合物的合成及配体反应机理分析(英文)》一文中研究指出以2,4,6-叁甲基吡啶(2,4,6-tmpy)和Cu(NO3)2为原料,采用水热法原位合成一个新的含3-羟基-2,4,6-吡啶叁酸根(2,4,6-opyta3-)的Cu(Ⅱ)配合物[Cu2(2,4,6-opyta)(H2O)2]·2H2O,并对其进行了红外、元素分析和X-射线单晶衍射测定。单晶结构分析表明,该配合物中Cu1、Cu2均采取五配位的四方锥几何构型,[Cu4(2,4,6-opyta)2(H2O)4]结构基元间通过Cu1-O5配位作用连成波浪形的层状结构。结晶水、配位水及羧基氧之间存在丰富的氢键作用进一步将二维层拓展成叁维超分子网络。新产生的配体2,4,6-opyta3-是由Cu(Ⅱ)诱导HNO3氧化2,4,6-tmpy发生氧化和羟基化反应原位合成的。(本文来源于《无机化学学报》期刊2011年02期)

王朝胜,邹正光,邵珊,崔超,龙飞[5](2009)在《碳热原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体的制备工艺及反应机理》一文中研究指出本文以高岭土和纳米碳黑颗粒为原料,采用碳热还原原位合成工艺制备SiCw/Al2O3复相陶瓷粉体。通过研究合成温度、保温时间、原料配比以及氩气流量对合成产物的影响,借助XRD、SEM等技术手段进行测试表征,得到了合成工艺的最优参数,并探讨了碳热还原反应的机理。实验结果表明:高岭土与碳黑的摩尔比为1∶8,氩气流量为80mL/min,在1500℃下保温2h,可获得纯净的SiCw和Al2O3复相陶瓷粉体,SiC晶须的平均直径为300nm左右,长度大于6μm,长径比大于20,SiC晶须表面光洁,与氧化铝颗粒呈均匀分布。碳热还原高岭土合成SiCw/AlO,包括碳热还原SiO与碳热还原莫来石两个阶段,碳化硅晶须的生成遵循气-固(V-S)生长机理。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2009年05期)

余丽丽[6](2009)在《利用原位红外光谱研究溶剂热合成BN的反应机理》一文中研究指出我们以傅立叶变换红外(FTIR)光谱为主要研究手段,以BBr_3和N(CH_3)_3为原料,对苯热条件下由络合物Br_3B·N(CH_3)_3分解生成BN的反应过程进行了系统研究,初步弄清了该体系中cBN和tBN的生成反应机理。并以此为基础,对反应设备和方法进行了改进和完善,实现了纯相氮化硼的可控合成。主要结果如下:为了弄清络合物Br_3B·N(CH_3)_3分解生成BN的反应机理,我们首先针对该络合物的热稳定性质进行了研究,并提出了初步的反应模型。进一步地,为了验证提出的模型,我们利用FTIR光谱,对配合物Br_3B·N(CH_3)_3分解生成BN的中间反应过程进行了原位跟踪监测,确认了中间态物质BrB=NCH_3的存在及其结构随温度、反应时间的变化规律,给出了的BN反应机理模型。同时,我们结合相应的验证实验结果对给出的模型进行检验和修正,基本弄清了在苯热条件下cBN和tBN的生成机理。通过反应机理的研究,我们认识到:中间过渡态物种及其结构对最终得到的氮化硼的结构具有决定作用。因此,对中间态物种的调控将是实现氮化硼选相合成的关键。根据反应机理模型(见下面给出的Scheme),我们一方面对现有反应设备和合成方法进行了改进和完善,通过对中间态物质的调控,实现了tBN在粒度、纯度以及结晶质量方面的可控制备,以及纯相cBN纳米晶的可控合成。另一方面,我们提出了新的选相原位合成方法,并利用它首次在溶剂热下合成了具有较高结晶质量的新物相c_1BN。对反应机理的把握是实现材料可控制备的前提。但是,溶剂热反应体系复杂多变,长期以来人们只能通过大量的实验摸索对其规律进行归纳和总结,而极端反应条件下的溶剂热反应过程(反应机理)正是一个前人没有涉足的课题。本文正是在这种背景下,对溶剂热合成氮化硼的反应机理进行了开创性的探索。尽管现有的结果还有很多不完善之处,但我们相信这项工作不仅具有很强的创新性,而且具有重要的基础和应用价值。另外,通过系统的文献调研,我们发现合成氮化硼常用的原料是BX_3(X:H、O、F、Br等)和NR_3(R:H、Li、CH_3(简称Me)),可见本文给出的反应机理应该具有较强的普适性;另外,以反应机理研究为基础提出的新方法和新设备,不仅适用于BN的制备,同样也适用于其它亚稳态结构材料的制备。(本文来源于《山东大学》期刊2009-04-27)

王黎,隋莉,蒋明学[7](2007)在《Al_2O_3-Si-Al系统中原位合成Sialon的反应机理》一文中研究指出使用与实际生产相接近的Al2O3-Si-Al原料系统,利用连续称重法,详尽描述试样在升温氮化过程中的重量变化,通过热分析以求得Al2O3-Si-Al原位反应系统的反应活化能。研究表明,Al2O3-Si-Al系统的氮化反应在900~1150℃,反应活化能为E=58.5kJ·mol-1,在1200~1450℃,反应活化能为E=27.26kJ·mol-1。探讨具有一定颗粒级配构成的原位反应系统制成的坯体直接氮化烧结的反应机理及反应参数,力求为原位合成复相Sialon的工业化生产提供一些工艺指标和影响因素。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2007年S1期)

刘志科[8](2006)在《原位合成铁基复合材料的微结构特征、生长机制以及界面反应机理的研究》一文中研究指出与外加法相比,原位合成法因其工艺简单、材料性能优异,在技术和经济上更为可行。增强体原位合成避免了其污染问题,也解决了熔铸过程中存在的两相润湿性问题,有利于制备性能更好的复合材料。在国内外,对于原位合成颗粒增强金属基复合材料的研究主要集中在制备工艺以及机械性能上。鉴于以上原因,本文通过原位法制备了TiCp/Fe和VCp/Fe复合材料,并对其微观组织、增强颗粒生长机制以及界面反应等进行了研究,主要研究成果如下: 1、利用原位合成法在大气环境中制备了TiC或VC颗粒增强铁基复合材料。X衍射分析的结果表明:原位合成的增强体为TiC、VC,并从衍射谱中标出TiC的最强峰(200),VC的最强峰(111)。 2、增强体在基体中分布均匀,TiC颗粒呈四边性或近似等轴状,VC颗粒为短纤维状。通过对元素分布进行定性分析,知道在增强相中固溶了少量Fe元素,基体中溶有Ti或V元素。在TiCp/Fe复合材料中有少量的黑色相生成,经硬度、能谱以及TEM分析确定该相为石墨相。 3、从动力学、增强相的凝固过程以及晶体结构叁个方面对TiCp/Fe复合材料中增强相TiC的生长机制进行了探讨。增大溶质浓度和适当提高反应温度可以提高颗粒长大速度,Tic的形成过程为形核、长大、堆砌和规则化。TiC相按照其Fm3m点群确定的立方六面体晶型成型,该立方六面体由六个(100)面组成。(本文来源于《广西大学》期刊2006-05-01)

王振卿[9](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)

万惠霖,翁维正[10](2002)在《甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨IR光谱和Raman光谱表征》一文中研究指出采用原位时间分辨红外光谱、原位显微Raman光谱、脉冲反应 质谱、TPR和以CO为探针分子的IR光谱等技术对SiO2 、γ Al2 O3 负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化 (POM)制合成气反应机理进行了研究 .实验结果表明 ,在H2 还原的Rh/SiO2 上 ,CO是VCH4 /VO2 /VAr(2 / 1/ 4 5 )混合气反应的初级产物 ,由CH4直接氧化生成CO和H2 是该催化剂上POM反应的主要途径 .CO2 是Ru/SiO2 和Ru/γ Al2 O3 上POM反应的初级产物 ,因而燃烧 重整机理是相应催化剂上CO和H2 生成的主要途径 .反应条件下催化剂表面氧 (O2 -)物各浓度的差异很可能是导致上述催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因 ,其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同 .Rh/γ Al2 O3 上POM反应的机理与催化剂的焙烧温度有关 ,当焙烧温度低于 6 0 0℃时 ,催化剂的POM行为与Rh/SiO2 类似 ,CO为反应的初级产物 ,当焙烧温度为 90 0℃时 ,CO2 为POM反应的初级产物 .不同焙烧温度的Rh/γ Al2 O3 上POM反应机理不同的主要原因之一也取决于反应条件下催化剂表面氧物种浓度差异 ,其本质可能源于高温 (90 0℃ )焙烧的催化剂中Al2 O3 与Rh物种间存在着较强的相互作用 ,从而降低了Rh物种的可还原性 .(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2002年03期)

原位合成反应机理论文开题报告

(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:

本文采用微波热爆原位合成法,以Ti-Al-B、Ti-Al-C体系混合粉末为原料,制备了 TiB2和TiC颗粒增强的钛铝基复合材料。对两个体系分别进行了热力学分析和动力学分析;运用XRD(X-ray diffraction,X 射线衍射)、SEM(scanning electron microscope,扫描电子显微镜)、EDS(energy dispersive spectrometer,能谱仪)等鉴定反应产物。此外,本课题也对两种体系制备出的复合材料均进行了氧化性能、压缩等性能研究。结果表明:两体系均可按热力学方向进行反应。传统DSC曲线中,Ti-Al-B、Ti-Al-C体系都分为两个阶段反应。Ti-Al-B(5vol.%,2h)两个阶段反应活化能分别为:723.80KJ/mol和310.05KJ/mol;Ti-Al-C(5vol.%,2h)两个阶段反应活化能分别为:435.61KJ/mol和 466.30KJ/mol。而微波合成中两个体系均只有一个主要的反应峰,两体系微波反应活化能分别为43.21KJ/mol和 26.97KJ/mol。显微组织分析表明:热爆反应产物中增强相为微纳级TiB2和TiC颗粒,基体都包含TiAl和Ti3Al两相(Ti-Al-B体系产物中存在中间相聚集的反应区)。5vol.%Ti-Al-B/C体系中增强相颗粒较少,10vol.%Ti-Al-B/C体系中增强相颗粒较多,但微孔也明显增多;2h球磨时间微波热爆样品的显微组织优于6h球磨时间样品;适当提高烧结温度,延长保温时间可有效降低反应区残留概率。性能研究结果表明:微波合成5vol.%Ti-Al-B/C复合材料致密度可达82-85%,布氏硬度最高可达44.92N/mm2,均优于传统方式合成的钛铝基复合材料及微波合成的钛铝基体。700℃下抗氧化性能优异,900℃下氧化增重常数由于增强相存在而降低至0.010628-0.014618mg2/(mm4·h)。5vol.%Ti-Al-B/C的抗压强度达450MPa和760MPa,压缩率最多可提高至9.98%(5vol.%Ti-Al-C)。抗压强度的提高主要源于增强相位错强化和承重强化两种机制。

(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。

原位合成反应机理论文参考文献

[1].于竹丽.(Al-)Ti-B-Cu系原位合成颗粒增强铜基复合材料的反应机理及性能研究[D].南京理工大学.2017

[2].姜元昊.微波热爆原位合成Ti-Al-B、Ti-Al-C系复合材料的反应机理及性能研究[D].南京理工大学.2017

[3].董抗.(Al-)Ti-C-Cu系原位反应合成铜基复合材料的反应机理及力学性能研究[D].南京理工大学.2016

[4].李翠金,郭清兵,尹国强,周红军.原位产生的3-羟基-2,4,6-吡啶叁酸配位的Cu(Ⅱ)配合物的合成及配体反应机理分析(英文)[J].无机化学学报.2011

[5].王朝胜,邹正光,邵珊,崔超,龙飞.碳热原位合成SiC_w/Al_2O_3复相陶瓷粉体的制备工艺及反应机理[J].人工晶体学报.2009

[6].余丽丽.利用原位红外光谱研究溶剂热合成BN的反应机理[D].山东大学.2009

[7].王黎,隋莉,蒋明学.Al_2O_3-Si-Al系统中原位合成Sialon的反应机理[J].稀有金属材料与工程.2007

[8].刘志科.原位合成铁基复合材料的微结构特征、生长机制以及界面反应机理的研究[D].广西大学.2006

[9].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

[10].万惠霖,翁维正.甲烷部分氧化制合成气反应机理的原位时间分辨IR光谱和Raman光谱表征[J].复旦学报(自然科学版).2002

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原位合成反应机理论文-于竹丽
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