烧结TZM合金中碳化钛的生成反应式研究（2）
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- 分类：钼的知识
- 发布于 2015年12月11日
- 作者：yiping
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从自由能变化看反应，Ti+2CO=TiV+CO2在标准状态下可发生，但是反应的自由能降低逐渐减小，到1800K附近变为正值，显示反应将向逆向进行。但是，在TZM合金中碳还原金属氧化物才能生成CO，烧结TZM合金中的氧含量较低，烧结前合金粉末的氧含量在1000uL/L左右，反应生成CO很少。另外，在10-2Pa左右的真空下，即使生成部分CO，也会很快被抽走，因此体系中的CO浓度极低，所以该反应的几率很小。TiH2+C=TiC+H2在较低的温度下发生是可能的，然而从表2对TiH2=Ti+H2的计算结构看，在标准状态下TiH2在1000K附近开始分解，在真空状态下TiH2的稳定性降低，分解的温度会更低一点。实验表明在真空状态下TiH的分解在620K及开始大量分解，在700K以下TiH2分解为Ti单质和氢气。
比较反应Ti+C=TiC在1000K时△G为-172.97kJ·mol-1，小于反应TiH2+C=TiC+H2的△G为-75.33kJ·mol-1，在1000K时，体系如果发生生成TiC的反应，则以Ti+C=TiC的反应方式进行。因此即使在较低温度下也不会发生TiH2+C=TiC+H2的反应。
在实际制备过程中，烧结升温保温时间相对合金中的原子扩散速度较短，反应主要是一种固态扩散控制的固-固反应，在Ti的熔点1668℃和Zr的熔点1852℃下进行。碳化钛时在烧结过程中，以Ti+C=TiC方式在晶界等处原位生成的。
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