自己伝播高温合成と爆発衝撃固化の複合プロセスによる高密度炭化チタンの作製

自蔓延高温合成与爆炸冲击凝固联合工艺制备高密度碳化钛

• 批准号: 06855083
• 负责人: 友重 竜一
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Sojo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855083/
• 关键词: 衝撃エネルギー; 自己伝播燃焼合成; 炭化チタン; 緻密化; 硬度; 粒界破壊; へき開破壊; 散漫散乱

1.《序論》チタン粉末と活性炭素粉末を用いて、自己伝播燃焼合成終了後の高熱を利用して、熱間で衝撃圧縮を行う複合プロセスによる高密度炭化チタンの作製を試みた。混合粉末は炭素(C)とチタン(Ti)の粉末を原子比率(C/Ti)で0.6〜1.0まで変化させたものを用いた。2.《最適衝撃固化条件の決定》C/Ti=1.0の混合粉末を用いてSHS反応開始からの経過時間を変化させ最適条件を求めた。その結果、反応開始から50秒後に最高密度を示したので、これを最適条件であると決定した。3.《衝撃圧縮材の各種性質》(1)密度測定結果 C/Ti比を0.6から1.0に変化させると密度値は上昇し、C/Ti=1.0で4.72g/cm^3の値を示し、これは相対密度約96%に相当した。(2)走査電子顕微鏡(SEM)観察 各C/Ti比の試料に対して破面形態はほとんど変化せず、粒界破壊とへき開破壊が混在したものであった。また、この破壊形態は市販のTiC材と類似していた。(3)透過電子顕微鏡(TEM)観察 C/Ti=0.6,0.8,1.0の試料について観察したところ、各試料とも1μmからサブミクロンオーダーの結晶粒で構成されており、その粒界は強固に結合し、粒内には衝撃波の通過の際に導入されたと思われる大量の転位が観察された。また、電子回折パターンからはC/Ti比が1.0から0.6へ低くなるにつれて、超格子規則反射が明瞭に観察され、さらに短範囲規則構造に起因するスポットの散漫散乱も見られた。(4)硬度試験結果 C/Ti比が0.6〜0.9までは大きな変化は見られなかったが、C/Ti=0.9から1.0にかけて急激に上昇し、C/Ti=1.0で最高値32GPaを示した。この値は市販材(31.2GPa)に匹敵しており、SEM観察の結果と共に本実験で作製した試料が市販材の性質に匹敵する良好な試料であることが分かった。

1. "Introduction" to the use of carbon powder and activated carbon powder, self-propagation combustion synthesis after the end of the use of high heat, thermal shock compression, composite process, high density carbonization process test Carbon (C) and titanium (Ti) are mixed powders with an atomic ratio (C/Ti) of 0.6 to 1.0. 2. Determination of optimum impact curing conditions C/Ti=1.0 for mixed powders The highest density is shown 50 seconds after the start of the reaction, and the optimum conditions are determined. 3. (1) Density measurement results C/Ti ratio from 0.6 to 1.0, density value from 4.72g/cm^3 to 1.0, density value from 96% to 96% (2)Electron microscope (SEM) was used to observe the surface morphology of the samples with different C/Ti ratios. The shape of this material is similar to that of the TiC material. (3)Through electron microscope (TEM) observation of C/Ti= 0.6, 0.8, 1.0 samples in the middle of the observation, each sample is 1μm from the top of the crystal grain composition, the grain boundary strong, binding, intra-grain shock wave transmission, a large number of positions in the observation. For example, the electron reflection ratio C/Ti ratio is 1.0 to 0.6, and the electron reflection ratio C/Ti ratio C/Ti ratio C (4)Hardness test results C/Ti ratio from 0.6 to 0.9, C/Ti=0.9, C/Ti=1.0, C/Ti=1.0. This value is comparable to that of the commercially available material (31.2 GPa) and the results of SEM observations are consistent with the quality of the sample prepared and the properties of the commercially available material compared to that of the good sample.