【摘要】：由图可见，当混合物碳热还原氮化1h后，主要组成相为Ti4O7，同时存在次要相Ti6O11、Ti5O9、Ti3O5。当保温时间增加至2h时，主要相已变为Ti3O5。此外，通过低压烧结工艺制备出弱芯环结构的Ti（C，N）金属陶瓷材料，具有高抗弯强度2300MPa，高硬度HRA91.8。
2 纳米金属陶瓷材料
本实验室采用碳热还原氮化制备方法和采用纳米TiO2/C为原料成功制备了高纯碳氮化钛粉末，系统地研究了开放体系下碳热氮化还原反应过程中的物相演变规律、反应机理、微观结构变化以及热力学和动力学，探讨了工艺条件（配碳量、压制压力、加热温度、碳源和添加剂等）和后期处理（真空处理和氢处理）对碳氮化钛粉末制备过程和产物纯度等的影响规律。
图6是在1400℃碳热氮化还原反应过程中的物相演变规律。由图可见，当混合物碳热还原氮化1h后，主要组成相为Ti4O7，同时存在次要相Ti6O11、Ti5O9、Ti3O5。当保温时间增加至2h时，主要相已变为Ti3O5。保温时间为4h时，有主要相Ti3O5、Ti（N，O）、Ti（C，N，O）存在。而增加至6h时，Ti（C，N，O）逐渐增多，成为主要相。而当保温时间增加为8h时，单一相Ti（C，N）产物已经生成。制备的纳米晶TiCN粉末纯度>99.5％，游离碳和氧均<0.3％。此外，通过低压烧结工艺制备出弱芯环结构的Ti（C，N）金属陶瓷材料（如图7所示），具有高抗弯强度2300MPa，高硬度HRA91.8。
图6 在1400℃下，碳热氮化还原1～8h产物的XRD：（<）Ti6O11；（>）Ti5O9；（@）Ti4O7；（&）Ti3O5；（#）Ti（N，O）；（$）Ti（C，N，O）；（％）Ti（C，N）；（C）：C
图7 弱芯环结构的Ti（C，N）金属陶瓷
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