1.4.2 高温稳定性文献综述

以前,人们认为Ti3SiC2在1000℃以上便开始分解,便局限于在低温下合成Ti3SiC2材料。因此限制了对此材料的进一步研究。Barsoum报道[2],Ti3SiC2材料至少可以在1600℃稳定存在。他们将Ti3SiC2置于1600℃的真空气氛下,处理8小时之后,测得Ti3SiC2的损失小于1%(重量) 。

C.Racault[28]等发现,当Ti3SiC2在石墨容器里加热时可以在1300℃下稳定存在,而在Al2O3容器中可在1450℃下稳定存在;由此可以说明当Ti3SiC2处于富含C和O环境中时,它的分解速率会加快,并且最终会分解为气态Si和TiC。Radhakfish[9]把Ti3SiC2样品放置在石墨容器中,在流动的Ar气气氛中,在1800℃下,经过 10h之后,发现Ti3SiC2剩余15vol%;这说明了Ti3SiC2材料在1600℃以上的高温环境中可保持状态稳定。该实验同时也发现Ti3SiC2的稳定性对C和O气氛比较敏感,在两者同时存在的状态下,Ti3SiC2的分解速率将加快很多。

1.4.3 抗热震性

Ti3SiC2具有良好的抗热震性。材料的抗热震性主要取决于材料的热导率、断裂韧性和热膨胀率。Ti3SiC2的热导率、断裂韧性都比较高,而其热膨胀率较低,因此它具有较高的抗热震性。Barsoum 等[29]通过研究发现,Ti3SiC2试样最高可以承受 ΔT=900 ℃的热震,一般可以承受 ΔT=200~500 ℃的热震。此外,Ti3SiC2的层状结构和其在高温时的塑性变形都能有效缓解材料中的热应力。Barsoum 等[12,30]人还研究了具有不同晶粒大小的Ti3SiC2试样的抗热震性,研究发现,具有粗大晶粒结构的试样具有良好的抗热震性,而具有细小晶粒试样的抗热震性则相对较差。

1.4.4 可加工性来!自~优尔论-文|网www.youerw.com

具有很好的可加工性能。Ti3SiC2材料本身独特的层状结构使其具有低的摩擦系数和良好的自润滑性。采用普通的高速钢钻就可以在Ti3SiC2试样上钻孔,而且不必使用润滑剂;采用手工攻丝工艺可以很容易在这个孔内获得精准的内螺纹,而且螺纹周围没有毛刺,就像切削石墨制品一样[31],这说明Ti3SiC2材料具有相当好的自润滑性。

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