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机械合金化制备TiB_2粉末

作　者: 颜丙勇
导　师: 赵昆渝
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料学
关键词: 机械合金化 自蔓延高温合成 反应球磨 TiB2 提纯
分类号: TB44
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
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内容摘要


自蔓延高温合成（SHS）和机械合金化（MA）是两种制备材料的新技术，在材料领域有广泛的应用。球磨过程中自蔓延现象的发现，促使了反应球磨技术（RBM）的产生。 本课题以TiO2粉、B2O3粉和Mg粉为原料，采用机械诱发自蔓延反应方法制备了TiB2和MgO混合粉末。研究了TiB2制备过程中的温度变化和热效应，并对反应的热力学进行了分析；检测了生成产物的成分、粉末粒度和组织形貌；对球磨后产物的晶格常数等进行了分析计算；对反应原料TiO2粉、B2O3粉和Mg粉组成的三元系进行了DTA分析；研究了TiB2球磨制备过程中的动力学影响因素；对球磨反应的机理进行了探讨。 采用盐酸对不同球磨时间得到的TiB2和MgO混合粉末进行了酸洗、提纯，检测了提纯后样品的成分和形貌。并对酸洗、提纯时盐酸的浓度和加入量、酸洗温度和酸洗时间等因素对提纯的影响进行了研究。对酸洗反应的热力学进行了分析。 结果表明，在常温下，利用机械合金化方法，以TiO2粉、B2O3粉和Mg粉为原料，可以成功制备TiB2和MgO的混合粉末。对球磨反应得到得产物TiB2和MgO粉末，利用盐酸酸洗能够有效的去除其中的MgO杂质，TiB2成分不变。在球磨过程中，检测到有温度突然升高的现象，而且与理论计算值符合很好，可以证明球磨时存在一个突然发生、瞬间完成的放热反应；该球磨反应的是一个突然爆发的自蔓延反应，是瞬间合成过程，而不是一个逐渐扩散的反应过程。

全文目录


中文摘要  5-6
英文摘要  6-36
第一章 综述  36-52
  1．1 自蔓延高温合成（SHS）  36-38
  1．2 机械合金化（MA）  38-46
    1．2．1 机械合金化的基本原理  38-40
    1．2．2 机械合金化的理论研究  40-46
  1．3 机械诱发自蔓延反应（MSR）  46-52
    1．3．1 MSR概况  46-47
    1．3．2 MSR机理  47-50
    1．3．3 反应球磨技术的应用  50-52
第二章 课题的选题思路及意义  52-61
  2．1 TiB_2的物理常数和性质  52-53
  2．2 TiB_2的主要应用  53-55
    2．2．1 结构材料  53-54
    2．2．2 功能材料  54
    2．2．3 TiB_2铝电解槽阴极涂层  54-55
    2．2．4 TiB_2材料的市场预测及前景  55
  2．3 TiB_2常规制备方法  55-57
  2．4 本课题的研究的目的、意义、和内容  57-59
    2．4．1 本课题研究目的和意义：  57-58
    2．4．2 研究内容：  58-59
  2．5 研究工艺、方法  59-61
第三章 超细TiB_2粉末的制备  61-86
  3．1 实验方法及步骤  61-63
    3．1．1 实验方法  61-62
    3．1．2 实验步骤  62-63
  3．2 实验结果及分析  63-78
    3．2．1 反应的热力学计算  63-65
    3．2．2 原位温度监测结果与分析  65-69
      3．2．2．1 原位温度监测结果  65-66
      3．2．2．2 热效应分析  66-69
    3．2．3 X射线衍射结果与分析  69-71
      3．2．3．1 X-Ray衍射图  69-70
      3．2．3．2 晶格常数的计算  70-71
    3．2．4 球磨产物的EPMA图象及分析  71-74
    3．2．5 透射电镜（TEM）分析  74-76
    3．2．6 粉末的激光粒度分析  76-77
    3．2．7 DTA分析  77-78
  3．3 影响球磨反应的动力学因素  78-80
    3．3．1 球料比和装填量的影响  78-79
    3．3．2 过程控制剂  79-80
  3．4 球磨反应的机理  80-84
  3．5 本章小结  84-86
第四章 TiB_2粉末的提纯  86-98
  4．1 实验方法及步骤  86-88
    4．1．1 实验方法  86-87
    4．1．2 实验步骤  87-88
  4．2 实验结果及分析  88-91
    4．2．1 X射线衍射结果与分析  88-89
    4．2．2 EPMA图象及分析  89
    4．2．3 TEM图象及分析  89-91
  4．3 酸洗的热力学分析  91-93
  4．4 酸洗条件的影响  93-94
  4．5 Mg~（2+）络合滴定及计算  94-96
    4．5．1 实验步骤  94
    4．5．2 计算  94-95
    4．5．3 结果及讨论  95-96
  4．6 本章小结  96-98
第五章 结论  98-100
参考文献  100-106
论文发表情况简表  106-107
致谢  107

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工业通用技术与设备 > 粉末技术
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