● 摘要
碳化钛陶瓷材料具有熔点高、硬度高、化学稳定性好等优点，主要用来制造金属陶瓷。另外用碳化钛来制备的复相材料在机械加工、冶金矿产、航天领域、聚变堆等领域有着广泛的应用。本文着重讨论了采用凝胶浇注成型的方法原位固化制备碳化钛陶瓷材料。首先研究了分散剂聚丙烯酸铵、pH值对碳化钛浆料流变性能和稳定性的影响。研究结果表明，碳化钛在水溶液中的分散特性依赖于碳化钛颗粒之间的静电稳定作用达到稳定分散。分散剂聚丙烯酸铵能显著提高碳化钛颗粒Zeta电位的绝对值，从而优化浆料的流变性能和稳定性。当分散剂加入量为碳化钛颗粒质量的0.5wt%时，碳化钛颗粒Zeta电位的绝对值达到最大值，而过量分散剂的加入会增加浆料中的离子强度，导致双电层厚度减小，从而恶化浆料的流变性能。然后以微米碳化钛粉体为原料，进行了碳化钛陶瓷注凝成型技术的研究，制备了固相体积分数高达52%的低粘度浆料。研究了注凝成型后生坯的吸水率、体积密度和显气孔率，高固相含量的生坯具有较低的吸水率、显气孔率以及线性收缩率，具有较高的体积密度。并且用压汞仪分析了生坯的孔结构，采用动态浆料抽气工艺过程可以获得最几可孔径尺寸较小、孔呈单峰分布特征的坯体，有利于烧结成型。在2000℃下烧结2h后得到的样品显微结构呈现晶粒发育长大，平均晶粒尺寸增加，结构较致密。