SiC/Ti3Al复合材料原位合成及其界面反应动力学研究

摘要：

利用TC4,Al廉价材料,通过磁控溅射物理气相沉积技术制备SiC先驱丝,利用热等静压工艺,在温度1423 K,压力170 MPa条件下进行复合,反应时间为1h,通过原位反应生成Ti3Al基体,从而制备SiC纤维增强Ti3Al基复合材料.通过扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)观察SiC纤维增强Ti3Al基复合材料基体与界面的微观组织形貌及界面元素分布,利用透射电镜(TEM)分析复合材料基体的物相结构,并对SiC纤维增强Ti3Al基复合材料的界面反应进行动力学分析.结果表明,利用TC4,Al制备的SiC先驱丝,通过原位反应可生成Ti3Al基体,属于六方晶系,组织为等轴晶,晶粒尺寸约为1μm.通过磁控溅射和热等静压工艺制备SiC纤维增强Ti3 Al基复合材料,可缩短工艺流程,节约成本.根据SiC纤维增强Ti3Al基复合材料界面反应层生长动力学分析,得到界面反应层生长动力学方程:6=2.73×10-6exp(-257.09×103/RT)t1/2,可准确预测连续碳化硅纤维增强Ti3Al基复合材料在制备和使用过程中界面反应层的生长规律,为其应用提供理论依据.

关键词：SiC纤维、Ti3Al、原位合成、界面反应、动力学

所属期刊栏目：39

分类号：TB333(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金项目51205376资助

在线出版日期：2016-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：594-598