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《热加工工艺
《热加工工艺》2019年2月第48卷第4期
?综述?
原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料研究进展
白海强,商昭,蔡小龙,赵梓源,惠鹏飞
(西安理工大学材料科学与工程学院,陕西西安710048)
摘要:总结了原位反应法制备钛基复合材料的特点;介绍了5种制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的原位合成工艺;综述了原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的微观组织、力学性能以及耐磨性的研究进展,并对其未来的发展进行了展望。
关键词:原位合成;钛基复合材料;制备方法;微观组织;耐磨性
DOI:10.14158/j?cnki?1001-3814.2019.04.001
中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2019)04-0001-05
ResearchProgressofIn-situTitaniumCarbideParticulate
ReinforcedTitaniumCompositeMaterial
BAIHaiqiang,SHANGZhao,CAIXiaolong,ZHAOZiyuan,HUIPengfei
(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,XianUniversityofTechnology,Xian71004China)
Abstract:Theadvantagesofin-situreactionforthepreparationoftitaniumcompositematerialweresummarized.Fivetechniquesofin-situsynthesiswereintroduced.Theresearchprogressesofin-situcarbideparticulatereinforcedtitaniummatrixcompositesinmicrostructure,mechanicalpropertiesandwearresistancewerereviewed.Thefuturedevelopmentofin-situcarbideparticulatereinforcedtitaniummatrixcompositeswasprospected.
Keywords:in-situ;titaniumcompositematerial;preparationmethod;microstructure;wearresistance
颗粒增强钛基复合材料由于具有高比强度、高 表1颗粒增强钛基复合材料常用增强体的性能IT
弹性模量、良好的耐磨性和高温抗蠕变性等良好性Tab.lPropertiesofreinforcementsfrequently-used
inparticlereinforcedtitaniummatrixcomposites^
能而广泛应用于航空航天、汽车制造和生物医学领
密度 熔点弹性模量显微硬度热膨胀系数 界面
域冋。因此,颗粒增强钛基复合材料的研究是近年 增强相/(g-cm-3)/°C /GPa /102MPa /10°C 稳定性
来材料研究领域的热点。颗粒增强钛基复合材料一
碳化钛 4.93 3107 460 500 7.74 良好
般以碳化钛(TiC)、硼化钛(TiB)、氮化钛(TiN)和碳
化硅(SiC)等为增强相叫部分增强相性能如表1所氮化钛5.23205256 199 9.35 较差
示。其中,碳化钛热膨胀系数小、硬度高、热稳定性硼化钛4.572473550 - 8.6 良好
好,摩擦系数低,且与钛合金有相似的密度,成为目碳化硅3.192697430 284 4.63 较差
前研究最热的钛基复合材料增强体之一。碳化钛颗强体与基体界面结合差,形成裂纹和孔隙,而且,粒增强钛基复合材料的制备方法可分为外加法和原在增强体与基体界面处易形成有害相,从而削弱了位反应法叫外加法由于外加增强相颗粒的长大,与复合材料的整体承载能力。针对微观界面结合强度基体的热膨胀系数和热导率存在很大差异,使得增低的问题,原位反应法是提高增强体/基体界面结合
收稿日期:2017-04-29 强度的可行方法。与外加法相比,原位反应法具有
基金项目:陕西省教育厅专项科研计划项
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