還原擴散法制備TiAl合金的研究.pdf

1、本課題研究還原擴散法制備TiAl合金，以CaH<,2>、TiO<,2>和Al為原材料，在1112K～1600K下，一步合成TiAl合金。 根據(jù)實驗原理，研制了高溫真空反應(yīng)爐一套。 熱力學(xué)上，在1112K～1600K溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)吉布斯自由能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于零，Ca的實際蒸氣壓大于Ca的反應(yīng)平衡分壓。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，說明當(dāng)控制TiO<,2>和Al的物質(zhì)的量之比為1：1時，可以制得TiAl合金。另外，提高反應(yīng)溫度和增大反應(yīng)壓強

2、能夠促進反應(yīng)進行： 動力學(xué)上采用液．固未反應(yīng)核模型，證明還原擴散法制備TiAl合金為一級反應(yīng)，Al是主要擴散元素。在反應(yīng)溫度下，液態(tài)Al與Ca互溶，隨Ca蒸氣及自身擴散作用遷移到TiO<,2>表面，與被還原出來的高活性Ti發(fā)生反應(yīng)，生成TiAl合金。還原擴散法制備TiAl合金反應(yīng)速率受液．固界面化學(xué)反應(yīng)控制，反應(yīng)活化能為76.84kJ·mol<'-1>，指前因子為1.54×10<'-2>。還得知，反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和還原劑CaH