《表2 不同配比下产物铁相中的C含量》

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《真空碳热还原直接制备铁/碳化钛复合粉体和陶瓷》

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使用EPMA分析复合材料中铁相所含的碳元素含量，得到的结果如表2所示。可以看出，铁相中溶解了高达质量分数为1.4%的碳，且铁中碳含量大致趋于稳定，不随原料碳配比的变化而变化。这说明了在铁存在的情况下，实验温度1 400℃超过Fe-C二元共晶温度1 154℃，碳能够溶解于铁液中。由于铁液中碳的扩散速度远高于固体碳的扩散速度，二氧化钛本质上是与铁液中的碳进行化学反应，如式（2）所示。因此，铁的加入加快了碳的传输，使反应达到终点所耗费的时间更短。同时，采用抽真空的方式能够快速抽走反应产生的CO气体，加快反应进行，且避免了CO气体在铁液中形成闭合气泡导致产品性能变差，同时还降低了CO气体的分压，使反应式（2）平衡右移，降低了反应所需温度。因此，采用真空的方式不仅能促进碳热还原反应的进行，还能改善复合材料产品的性能。