空气条件下Cu-Ti-C体系燃烧反应过程与产物的研究

论文摘要

本文以热力学计算分析作为理论基础,研究了C粉粒度对Cu-Ti-C体系在DTA分析和SHS实验反应行为和产物的影响。研究了空气中氧气在TE反应中的作用,并且探讨了反应参数对Cu-Ti-C体系TE反应行为和产物的影响。在DTA条件下,Cu-Ti-C体系在氩气保护下,较细的C粉更容易向Cu-Ti液相中溶解;在空气条件下,只生成了少量TiC,当C粉粒度<1μm,CuO没有出现表明细C粉还原反应比粗C粉易进行。在手套箱中氩气保护下的SHS反应表明,随着C粉粒度变大,形成的TiC颗粒逐渐细化。在TE燃烧合成中,Cu-Ti-C体系在空气中的TE反应比在氩气中的TE反应更容易进行,且引燃温度均较低。同时发现随着Cu含量增加、C粉和Ti粉颗粒增加,引燃温度逐渐升高。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 燃烧合成反应
• 1.2.1 燃烧合成的概念、分类及特点
• 1.2.2 原位燃烧合成的特点和分类
• 1.2.3 燃烧合成理论发展
• 1.3 气相传输燃烧合成技术
• 1.3.1 气相传输燃烧合成
• 1.3.2 气相传输燃烧合成过程控制
• 1.4 Cu-Ti-C体系的研究现状
• 1.4.1 TiC/Cu复合材料的混粉烧结
• 1.4.2 TiC/Cu复合材料的熔渗法制备
• 1.4.3 TiC/Cu复合材料的自蔓延燃烧合成
• 1.4.4 TiC/Cu复合材料的热压或热等静压
• 1.5 研究内容
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法及设备
• 2.2.1 研究方法
• 2.2.2 技术路线
• 2.2.3 Cu-Ti-C反应温度的测定
• 2.2.4 热分析实验
• 2.2.5 样品检测
• 第三章 Cu-Ti-C体系燃烧合成反应热力学分析
• 3.1 Cu-Ti-C体系反应的标准Gibbs自由能
• 2和N₂参与下反应的标准Gibbs自由能'>3.2 O₂和N₂参与下反应的标准Gibbs自由能
• 2和N₂参与下反应的标准生成焓'>3.3 O₂和N₂参与下反应的标准生成焓
• 3.4 本章小结
• 第四章 C粉粒度对Cu-Ti-C体系在DTA和手套箱条件下反应过程和产物的影响
• 4.1 C粉粒度对Cu-Ti-C体系DTA中反应的影响
• 4.1.1 微米级C粉
• 4.1.2 纳米级C粉
• 4.2 C粉粒度对Cu-Ti-C体系SHS反应的影响
• 4.3 本章小结
• 第五章 反应条件对Cu-Ti-C体系热爆反应过程和产物的影响
• 5.1 Cu-Ti-C体系在氩气中的TE反应
• 5.2 Cu-Ti-C体系在空气中的TE反应
• 5.2.1 Ti-C体系的TE反应
• 5.2.2 Cu-Ti-C体系的TE反应
• 5.3 反应物参数对Cu-Ti-C体系TE反应的影响
• 5.3.1 Cu含量
• 5.3.2 C粉粒度
• 5.3.3 Ti粉粒度
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 攻硕期间发表的学术论文及参加项目
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师简介