前言

Ti（C，N）［包括Ti（C，N）、TiC和TiN］是性能優(yōu)良的非氧化物陶瓷材料，具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐磨損、耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性。因此，Ti（C，N）粉體為工模具材料Ti（C，N）基金屬陶瓷的主要原料，同時(shí)在機(jī)械、電子、化工、汽車(chē)制造、航空航天等領(lǐng)域也具有廣闊應(yīng)用前景。

Ti（C，N）基金屬陶瓷用于切削刀具時(shí)，在綜合性能、經(jīng)濟(jì)成本和資源儲(chǔ)量方面具有優(yōu)勢(shì)。但是，Ti（C，N）基金屬陶瓷的韌性與WC基硬質(zhì)合金存在差距，在耐磨性等方面也有提高的必要。用微納Ti（C，N）粉體制備或改性金屬陶瓷，可以大大提高Ti（C，N）基金屬陶瓷的綜合性能。因而，微納Ti（C，N）粉體的制備技術(shù)是Ti（C，N）基金屬陶瓷研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)。

一直以來(lái)TiO₂碳熱（氮化）法是大規(guī)模工業(yè)制備Ti（C，N）的主要方法，具有原料來(lái)源廣、成本較低、設(shè)備簡(jiǎn)單、工序較短等優(yōu)勢(shì)。不過(guò)，常規(guī)碳熱（氮化）反應(yīng)溫度較高，制備的Ti（C，N）產(chǎn)物粉體粒度較大。因此，如何改善TiO₂碳熱（氮化）反應(yīng)條件，降低TiO₂碳熱（氮化）反應(yīng)溫度，縮短TiO₂碳熱（氮化）反應(yīng)時(shí)間，直接制備微納Ti（C，N）粉體值得期待。

在對(duì)TiO₂碳熱（氮化）法制備Ti（C，N）反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行較全面熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，本書(shū)首先提出以納米TiO₂和納米炭黑為原料，通過(guò)碳熱（氮化）法制備較細(xì)亞微Ti（C，N）粉體。接下來(lái)，為進(jìn)一步提高原料的反應(yīng)活性，預(yù)先對(duì)原料進(jìn)行一定程度機(jī)械球磨激活，然后通過(guò)活化原料的碳熱（氮化）反應(yīng)來(lái)制備納米Ti（C，N）粉體。最后，為在更低碳熱（氮化）反應(yīng)溫度制備納米Ti（C，N）粉體，先向原料中加入一定量金屬Ti粉，然后機(jī)械球磨原料混合物，并且輔之以后續(xù)低溫?zé)崽幚恚ㄟ^(guò)“多重激活”制備納米Ti（C，N）粉體。此外，本書(shū)還介紹了通過(guò)機(jī)械反應(yīng)球磨，并且結(jié)合后續(xù)熱處理，較低溫制備超細(xì)Ti（C，N）-Al₂O₃陶瓷復(fù)合粉體相關(guān)研究成果。

本書(shū)研究是在四川省重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目（05GG009-020-03）、中國(guó)博士后基金一等面上資助金（20070420137）、中國(guó)博士后基金首批特別資助金（200801254）、海南省自然科學(xué)基金（513138）、海南大學(xué)中西部計(jì)劃學(xué)科重點(diǎn)領(lǐng)域建設(shè)項(xiàng)目（ZXBJH-XK009）等課題支持下完成的，是著者近十年來(lái)在微納Ti（C，N）粉體制備技術(shù)領(lǐng)域主要研究成果的系統(tǒng)總結(jié)。相關(guān)研究工作得到了四川大學(xué)涂銘旌院士、劉穎教授，華南理工大學(xué)李元元院士，海南大學(xué)李建保教授等專(zhuān)家的大力支持，研究生李慧在熱力學(xué)計(jì)算中做了一些具體工作，在此特向他們表示衷心感謝。

由于著者理論與實(shí)踐水平所限，書(shū)中難免存在不妥之處，敬請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。

著者

2015年7月