,600 北京科技大学学报 第29卷 RADC)分析涂层的相组成，用S一250扫描电镜和 但Ti与C之间的放热反应是最主要的.涂层中的 H8O0透射电镜观察涂层的显微形貌， 杂质相主要为钛的氧化物，而不是铁的氧化物，其原 2结果及讨论 因可能在于：一是钛的氧化物的吉布斯自由能比铁 的氧化物更负，相差约100 kJ.mol一，即从热力学上 以钛、铁、碳为主要组分的喷涂粉末，在氧乙炔 讲，钛比铁氧化的倾向性更大一些；二是碳化物陶瓷 火焰焰流（主要含有N2和O2等）的作用下，可能会 在高温下易被氧化·这也说明已合成的TC有可能 发生如下反应 被氧乙炔焰流氧化， ①Ti与C的放热反应： 2000 Ti+C-TiC,A He=+184kJ-mol; 1000 原料：钛铁+石墨 ②Ti的氧化反应： Ti+02 Tix0y; o Fe ③Ti的氨化反应： 2000 FeTi 涂层 Ti十N2 TixNx; 1000H TiO, ④TiC的氧化反应： 20 40 6080100 TiC十02Ti0x十C0x: 20) ⑤C的氧化： C十02℃0z; 图1喷涂粉末及涂层的X射线衍射谱 Fig.1 XRD patterns of the rough materials and coatings ⑥Fe的氧化： Fe十0z℉ex0y 图2是反应火焰喷涂TiC/Fe涂层的SEM形 图1是涂层的XRD结果，可以看出，涂层中除 貌.从其低倍形貌（图2(a)来看，反应火焰喷涂涂 含有少量钛的氧化物外，主相为TiC和Fe,这说明 层的形貌具有在大气中热喷涂涂层的典型特征：涂 尽管上述几种反应在实际喷涂过程中会构成竞争， 层主要由大小不一的扁平颗粒组成（即片层结构）， (a) 100m 4 um (d) 4m 图2反应火焰喷涂TiC/下e涂层的SEM形貌.(a)低倍形貌：(b)浅色区域：(c灰色区域：(d)深色区域 Fig.2 SEMphotographs of TiC/Fe coatings obtained by reactive flame spraying:(a)under low magnification:(b)white areas;(c)gray areas: (d)dark areasRAD－C）分析涂层的相组成‚用 S－250扫描电镜和 H－800透射电镜观察涂层的显微形貌． 2 结果及讨论 以钛、铁、碳为主要组分的喷涂粉末‚在氧乙炔 火焰焰流（主要含有 N2 和 O2 等）的作用下‚可能会 发生如下反应． ① Ti 与 C 的放热反应： Ti＋C TiC‚Δr H ○－ m ＝＋184kJ·mol －1 ； ② Ti 的氧化反应： Ti＋O2 Ti xOy； ③ Ti 的氮化反应： Ti＋N2 Ti xNy； ④ TiC 的氧化反应： TiC＋O2 TiOx＋COy； ⑤ C 的氧化： C＋O2 CO2； ⑥ Fe 的氧化： Fe＋O2 Fe xOy． 图1是涂层的 XRD 结果．可以看出‚涂层中除 含有少量钛的氧化物外‚主相为 TiC 和 Fe．这说明 尽管上述几种反应在实际喷涂过程中会构成竞争‚ 但 Ti 与 C 之间的放热反应是最主要的．涂层中的 杂质相主要为钛的氧化物‚而不是铁的氧化物‚其原 因可能在于：一是钛的氧化物的吉布斯自由能比铁 的氧化物更负‚相差约100kJ·mol －1‚即从热力学上 讲‚钛比铁氧化的倾向性更大一些；二是碳化物陶瓷 在高温下易被氧化．这也说明已合成的 TiC 有可能 被氧乙炔焰流氧化． 图1 喷涂粉末及涂层的 X 射线衍射谱 Fig．1 XRD patterns of the rough materials and coatings 图2是反应火焰喷涂 TiC／Fe 涂层的 SEM 形 貌．从其低倍形貌（图2（a））来看‚反应火焰喷涂涂 层的形貌具有在大气中热喷涂涂层的典型特征：涂 层主要由大小不一的扁平颗粒组成（即片层结构）‚ 图2 反应火焰喷涂 TiC／Fe 涂层的 SEM 形貌．（a） 低倍形貌；（b） 浅色区域；（c） 灰色区域；（d） 深色区域 Fig．2 SEM photographs of TiC／Fe coatings obtained by reactive flame spraying： （a） under low magnification；（b） white areas；（c） gray areas； （d） dark areas ·600· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷