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碳化钽的材料介绍

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发布时间：2021-07-09 17:22
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【概要描述】金属基复合材料因其特有的高比强度、高比模量、耐磨和耐高温等优势而受到各国材料领域科学家的广泛关注。目前，关于金属基复合材料的研究主要集中在整体均匀复合，但由于磨损只发生在零件表面，整体复合不利于材料的回收和再利用，对环境造成污染。另一方面，许多研究表明，耐磨材料需要同时具有高硬度和高韧性，而整体复合只提高了硬度，却不能使韧性得到改善，而金属-陶瓷复合材料既保持了陶瓷的高硬度、高耐磨性等优良性能，又

碳化钽的材料介绍

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　　金属基复合材料因其特有的高比强度、高比模量、耐磨和耐高温等优势而受到各国材料领域科学家的广泛关注。目前，关于金属基复合材料的研究主要集中在整体均匀复合，但由于磨损只发生在零件表面，整体复合不利于材料的回收和再利用，对环境造成污染。另一方面，许多研究表明，耐磨材料需要同时具有高硬度和高韧性，而整体复合只提高了硬度，却不能使韧性得到改善，而金属-陶瓷复合材料既保持了陶瓷的高硬度、高耐磨性等优良性能，又具有金属基体的高韧性、高延展性。

　　碳化物颗粒具有高强度、高硬度、与基体润湿性良好等优点，使其作为第二相颗粒增强金属基复合材料已广泛应用于航空航天、冶金、建材、电力、水电、矿山等领域，并取得了很好的实际应用效果。目前所见报道的碳化物颗粒主要有碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化铌(NbC)和碳化钒(VCp)等，而与金属钒、铌同族的元素钽却研究较少。

　　碳化钽(TaC)陶瓷颗粒具有高熔点(3880℃)、高硬度(2100HV0.05)、化学稳定性好、导电导热能力强等优点，但由于其成本等问题，目前所见报道仅限于镍基、铝基等基体。Chao 等利用激光熔覆技术，制备出了镍基增强碳化钽表面复合材料，结果表明此材料与纯镍相比硬度显著提高，磨损率比硬化钢明显降低;Yu 等研究了在高温梯度下镍基、铬基、铝基增强碳化钽原位反应定向凝固与其微观结构的关系，结果表明随着凝固速率的提高，固相结构发生了变化，而且碳化钽的体积分数也随凝固速率的改变而变化;王文丽等利用激光熔覆技术，在A3 钢表面制备出了原位生成TaC 颗粒强化的镍基复合涂层，结果表明在适当的工艺条件下，其生成TaC 颗粒增强镍基复合涂层成形良好、表面光滑，涂层与基体呈现良好的冶金结合。而对钢铁基原位生成TaC的研究鲜有报道。因此，在本实验中采用了表面陶瓷颗粒增强铁基复合的方法。同时，选用TaC颗粒作为第二相颗粒增强相。对TaC 颗粒原位增强铁基表面复合材料的微观形貌及反应过程进行分析。

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