·230· 北京科技大学学报 2000年第3期 行的.当喷涂距离小于l25mm时为固态反应：5刘长松，刘永合，殷声，反应火焰喷涂合成TiC-Fe涂层 喷涂距离为125~170mm是发生SHS反应的主 的热力学分析.金属学报，2000,36(1)：62 要区域；当喷涂距离大于170mm时涂层中合成 6FauchaisP,Vardeue A,Denoirjean A.Reactive Thermal Plasmas:Ultrafine Particle Synthesis and Coating Deposi- 的TC,有失碳现象. tion.Surf Coat Technol,1997,97:66 (2)由于在到达工件表面时，喷涂粉末的反 7 Choi Y,Rhee S.Equilibrium in the Reaction of Ti and C to 应己基本结束，因此，反应火焰喷涂过程的反应 Form Substoichiometric TiC,.J Mater Sci Lett,1994:323 放热主要用于合成涂层材料，而没有“自粘结” 8 Cliche G,Dallaire S.Synthesis of TiC and (Ti,W)C in Sol- 作用， vent Metals.Mater Sci Eng,1991,A148:319 9 Barituli C,Smith R W.Comparision between Ni-Cr-40vol- (3)与传统热喷涂相比，反应火焰喷涂的优 TiC Wear Resistant Plasma Sprayed Coatings Produced 势在于：利用廉价原料一步合成、沉积比较昂贵 form SHS and Plasma Densified Powders.J Thermal Spray 的涂层材料，并且获得的金属陶瓷涂层中能够 Technol,1996,5(3):335 引入高达60%（体积分数）微细(<1m)且呈球 10李树堂.晶体X射线衍射学.北京：冶金工业出版社， 形的高熔点陶瓷组元. 1990.154 11 Saidi A,Chrysanthou A,Wood J V,et al.Characteristics of 参考文献 the Combustion Synthesis of TiC and Fe-TiC Composites. 1 Dallaire S.Thick Abrasion-wear Resistant Stainless Steel- J Mater Sci,1994,29:4993 TiB,Coatings Obtained By Arc Spraying SHS Reaction 12沈兴.差热、热重分析与非等温固相反应动力学.北 Products.in:the Powder Metallurgy World Congres,Spa- 京：冶金工业出版社，1995：50 in,1994.1911 13殷声.然烧合成.北京：冶金工业出版社，1999.42 2 Champagne B,Dallaire S.Plasma Spray Synthesis of TiB,- 14鲍明远，孟凡吉.氧乙炔火焰粉未喷涂和喷焊.北京： Fe Coatings.J Vac Sci Technol,1985,A3(6):2373 机械工业出版社，1993.56 3 Dallaire S.Thermal Spraying of Reactive Materials to 15 Ingham H S.Bonding of Flame Sprayed Ni-Al.J Vac Sci Form Wear-resistant Composite Coatings.J Thermal Technol,1975,12(4):773 Spray Technol,1992,1(1):41 16 Deevi S C,Sikka V K,Swindeman C J,et al.Reactive 4 Cliche G,Dallaire S.Synthesis and Deposition of TiC-Fe Spraying of Nickel-Aluminide Coatings.J Thermal Spray Coating by Plasma Spraying.Surf Coat Technol,1991,46: Technol,1997,6(3):335 199 Reaction Mechanism of Preparing TiC-Fe Coatings by Reactive Flame Spray Synthesis LIN Changsong,HUANG Jihua, YIN Sheng Material Science and Engineering Shool,UST Beijing,Beijing100083,China ABSTRACT The reaction mechanism of Fe-Ti-C system was studied by Deferent Thermal Analysis (DTA), X-Ray Analysis (XRD),Scanning Electron Micrograph (SEM)and other means during the reactive agglo- merated spray powder flying when TiC-Fe cermet coatings were obtained by Reactive Flame Spray Synthesis (RFSS).It is revealed that the reaction of Fe-Ti-C system happened step by step during the reactive spray pow- der flying,and basically finished when it reached the substrate.TiC-Fe materials were mainly synthesized when the spray distance is 125~170 mm.Therefore,Compared with the traditional oxygen-acetylene flame spray technology,the advantages of RFSS lied in simultaneous synteesis and deposition of expensive coating materials from an in-situ reaction of cheap raw materials. KEY WORDS reactive flame spray synthesis (RFSS);reaction mechanism,Fe-Ti-C system北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 行 的 当喷涂距 离 小 于 时 为 固 态 反 应 喷涂距 离为 一 是 发 生 反 应 的主 要 区域 当喷涂 距 离大 于 时涂 层 中合 成 的 有 失碳 现象 由于 在到达 工 件表面 时 ， 喷涂 粉 末 的反 应 已基 本结束 ， 因此 ， 反应火焰 喷涂过 程 的反应 放 热主 要用 于 合 成涂层 材料 ， 而 没 有 “ 自粘结 ” 作 用 与传 统 热 喷涂相 比 ， 反应 火焰 喷涂 的优 势在于 利用 廉 价 原料 一 步 合 成 、 沉积 比较 昂贵 的涂层 材料 ， 并且 获 得 的金 属 陶瓷 涂层 中能够 引入 高达 体 积 分数 微 细 林 且 呈 球 形 的高熔 点陶瓷 组 元 参 考 文 献 七 一 切叮 五 户 巧叱 七 ， ， ， · 、 乞 ， ， 七 粉口 ， ， ， 一 ， ， 刘 长松 ， 刘 永合 ， 殷 声 反 应 火焰 喷涂合 成 一 涂层 的热力 学分析 金 属学报 ， ， ， ， ， ， ， 石 ， ， ， ， ， ， 一 七 五 ， ， 李树堂 晶体 射线衍射学 北京 冶金 工 业 出版社 ， ， ， ， ‘ · 魏 ， ， 沈兴 差热 、 热重分析与非等温 固相反应动 力学 北 京 冶金 工 业 出版社 ， 殷声 燃烧合成 北京 冶金工业 出版社 ， 鲍 明远 ， 孟凡 吉 氧 乙炔火焰粉末 喷涂和 喷焊 北京 机械工 业 出版社 ， 一 、 恤 七 ， ， ， ， ， 助 一 诚 ， ， 一 乙石 口， ， 仗 ， ， ， 耐 一 一 勿 ， 一助 ， 刊山叮 铭 一 妙 即 一 一 妙 而 ， 加 一 一 ， ， 而 一 ， 一 一