TiN/Al2O3导电材料原位反应合成机理及其性能研究

本研究拟采用纳米复合技术，以金属单质Ti、Al与金属氧化物TiO2为原料，经无特殊气氛保护的高能球磨工艺合成金属过饱和固溶体非晶复合粉体，该粉体由于在球磨过程中，金属钛有选择性地吸附并溶解了空气中的氮气，随后通过热处理可使非晶复合粉体晶化，并原位反应生成含纳米陶瓷相(TiN)强韧化的Al2O3多功能复合材料。由于采用的非晶粉体活性大、粒度小，使合成TiN/ Al2O3材料的温度、压力较传统工艺大大降低，同时新相的生成及转换都是通过原为反应方式进行，从而保证了所合成的材料保持微晶甚至纳米晶结构，具有很高的强韧性及导电、导热性能，可用电火花、线切割等手段进行加工，为解决陶瓷的脆性以及难以加工性等缺点提供新的理论基础与合成工艺。本项目还就其原位反应过程进行详细研究并建立相应的反应模型，通过配方及工艺优化合成出综合性能优异的TiN/ Al2O3多功能新型陶瓷材料。有望广泛应用于结构、功能材料领域。