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1、SiC纤维增强Ti-Al金属间化合物基复合材料的界面反应第20卷专辑1中国有色金属学报2010年10月Vol.20Special1TheChineseJournalofNonferrousMetalsOct.2010文章编号:1004-06092010S1-s1055-05SiC纤维增强Ti-Al金属间化合物基复合材料的界面反应张迪,孙彦波,赵业青,李焕喜,马朝利北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室,北京100191摘要:金属Ti箔?纤维?金属Al箔经过自蔓延燃烧反应和扩散反应过程生成连续SiC纤维增强Ti-Al金
2、属间化合物基复合材料。结果表明:该复合材料基体是层状分布的TiAl,TiAl,TiAl,TiAl,α-Ti相和少量纯Ti相,323SiC/基体的界面反应和Ti/Al反应同时发生,利用背散射电子BSE、能谱EDS分析界面的形貌和元素分布。SiC/基体界面处的主要反应产物是Ti,Si和C的化合物,反应层中Al元素含量少;在富Ti的α-Ti及TiAl层中的3SiC与基体界面反应层厚度大于富Al的TiAl和TiAl层中的SiC与基体界面反应层厚度;TiAl中的SiC/基体界323面层分为两层,反应产物包括TiC,TiSiC,AlCSi,TiAlC和T
3、iAlC等。53x43x32关键词:Ti-Al金属间化合物基复合材料;SiC纤维;界面反应;微叠层结构中图分类号:TG146.23文献标志码:AInterfacereactionofSiCfibersreinforcedTi-Alintermetallic-matrixcompositesZHANGDi,SUNYan-bo,ZHAOYe-qing,LIHuan-xi,MAChao-liKeyLaboratoryofAerospaceMaterialsandPerformance,MinistryofEducation,SchoolofMate
4、rialsScienceandEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191,ChinaAbstract:ContinuousSiCfibersreinforcedTi-Alintermetallic-matrixcompositeswerepreparedfromTi,AlfoilsandSiCfibersthroughself-propagatingcombustionreactionanddiffusionreaction.Themicrostructureandelementaldistribu
5、tionsintheinterfacialreactionlayerwereexaminedwithbackscatteredelectronBSE,energydispersivespectrometerEDS.TheresultsshowthatthephasesinlamellarmatrixwereTiAl,TiAl,TiAl,TiAl,α-Tiandpure323titanium.TheSiC/matrixinterfacialreactionoccuredsimultaneouslyalongwiththereactionofTi
6、/Al.ThemaininterficialproductsarethecompoundsofTi,SiandCelements.ThecontentofAlelementislimitedintheinterfacialreactionzoneTheSiC/matrixreactionlayerinthetitaniumrichedphaseisthickerthanthereactionlayerinthealuminumrichedphaseThereactionlayerinTiAlisdividedintotwolayers.Com
7、plexcompoundsasTiC,TiSiC,TiAlCandAlCSiare353x343xspeculatedtobetheinterficialdiffusionproductsKeywords:Ti-Alintermetallic-matrixcomposites;SiCfibers;interfacialreaction;micro-lamellarstructureTi-Al金属间化合物具有低密度、高比强度、高比界面处生成脆性相,这些脆性相成为裂纹源并使界面[1]刚度及高抗氧化性等优点,是重要的高温结构材料。的稳定性降低,材料
8、性能急剧下降。因此,需要对使用连续SiC纤维增强Ti-Al金属间化合物,可以进复合材料的界面反应产物及其生成机制进行分析,以一步提高其强度、刚度、蠕变抗力和断裂韧性
