Ta2O5-WO3-RO2(R=Zr,Ti)三元系统中的相关系
2018-04-27,,,
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(1.北方民族大学,银川 750021;2.宁夏东方钽业股份有限公司,石嘴山 753000)
0 引 言
金属钽及钽钨合金的熔点高,是优良的高温结构材料。然而钽钨合金在空气中极易氧化,且温度越高氧化越剧烈,最终完全粉化[1-3],这一缺点严重制约了钽及钽钨合金的应用。为减缓钽钨合金的氧化,可在其表面制备抗氧化涂层,如ZrB2、钛和硅等涂层[4],也可通过添加钛、锆等元素来提高合金自身的抗氧化性能[5]。不论采用何种方法,钽钨合金在氧化过程中形成的氧化物之间的相互反应及相容性对合金的氧化行为起着至关重要的作用。近期,对TaC-TiC以及WC-TiC等高温复相陶瓷的研究报道较多,这些高温复相陶瓷在烧结过程中也会发生氧化反应,氧化物之间的相互反应也会影响到这些材料的性能[6]。相图是获得氧化物之间相互反应及相容关系的重要依据。研究人员已经对钽、钨、锆、钛等氧化物在二元系统中的相关系进行了研究,ROTH等[7]和SCHMID等[8]研究发现,在Ta2O5-WO3二元系统中存在三种不同的化合物,分别为Ta22W4O67(Ta2O5和WO3物质的量比为11∶4)、Ta2WO8(Ta2O5和WO3物质的量比为1∶1)和Ta16W18O94(Ta2O5和WO3物质的量比为8∶18),而当Ta2O5与WO3物质的量比大于11∶4时会形成连续固溶体。此外,研究发现在二元系统中,Ta2O5和TiO2会发生反应生成化合物Ta2TiO7[9-13];WO3与TiO2能共存,但不会生成化合物[14-15];当Ta2O5与ZrO2物质的量比为1∶6时,二者会发生反应生成化合物Zr6Ta2O19[16];WO3与ZrO2会反应生成化合物ZrW2O8[17]。然而,对于三元系统中这些氧化物相关系的研究报道较少。为此,作者通过分析已有的二元相图,预测了Ta2O5-WO3-TiO2和Ta2O5-WO3-ZrO2三元系统的相关系,并通过试验确定了三元系统各物相之间的亚固相关系。……
