《表1 颗粒增强钛基复合材料常用增强体的性能[5-6]Tab.1 Properties of reinforcements frequently-used in particle reinforced

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《原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料研究进展》

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颗粒增强钛基复合材料由于具有高比强度、高弹性模量、良好的耐磨性和高温抗蠕变性等良好性能而广泛应用于航空航天、汽车制造和生物医学领域[1-3]。因此，颗粒增强钛基复合材料的研究是近年来材料研究领域的热点。颗粒增强钛基复合材料一般以碳化钛（TiC）、硼化钛（TiB）、氮化钛（TiN）和碳化硅（SiC）等为增强相[4]，部分增强相性能如表1所示。其中，碳化钛热膨胀系数小、硬度高、热稳定性好，摩擦系数低，且与钛合金有相似的密度，成为目前研究最热的钛基复合材料增强体之一。碳化钛颗粒增强钛基复合材料的制备方法可分为外加法和原位反应法[7]。外加法由于外加增强相颗粒的长大，与基体的热膨胀系数和热导率存在很大差异，使得增强体与基体界面结合差，形成裂纹和孔隙，而且，在增强体与基体界面处易形成有害相，从而削弱了复合材料的整体承载能力。针对微观界面结合强度低的问题，原位反应法是提高增强体/基体界面结合强度的可行方法。与外加法相比，原位反应法具有如下优点[7-8]:（1）增强体在基体中形核、长大，界面润湿性好、共格程度高，可显著改善界面结合和匹配；（2）通过合理的设计原材料的成分和选择合适的处理工艺，可有效的调控原位合成增强体的种类、形态、数量、大小以及分布；（3）基体中原位合成的增强体是热力学稳定相，有利于高温工况下工作。鉴于此，本文对原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的制备方法、微观组织形貌、力学性能以及耐磨性进行了综述。