Al-TiO2-C体系MC法合成Al2O3-TiCP/Al基复合材料的动力学分析

摘要

利用Al-TiO2-C体系熔铸法制备原位自生Al2O3-TiCP/Al基复合材料.采用Kissinger法测定该体系的激活能.该材料反应的动力学机制由熔化、扩散、反应和冷却四个阶段组成.该体系的主体反应为Al与TiO2之间发生的、伴随着强烈放热的置换反应,以及石墨粒子与其周围富钛层的反应.前者导致了Al2O3粒子生成;后者则生成了TiC粒子.基于理论计算和实验研究,建立了Al-TiO2-C体系MC合成工艺制备原位自生Al2O3-TiCp/Al基复合材料的动力学模型.动力学分析表明,石墨和TiO2颗粒愈细,混粉效果愈好,增强相的体积分数愈高,反应速率就愈大,反应完成所需时间也愈短.