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1、M-Al金属间化合物界面固相反应研究进展第30卷第6期2007年6月合月巴工业大学(自然科学版)JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYVo1.30No.6Jun.2007SiC/M—Al金属问化合物界面固相反应研究进展汤志鸣,汤文明,郑治祥,曹菊芳,赵学法(合肥工业大学材料科学与工程学院,安徽合肥230009)摘要:sic/M(M=Ti,Ni,Fe)一A1金属间化合物界面固相反应的研究是材料科学领域内一个重要的理论研究课题.SiC/M-A1界面固相反应及界面状态决定着SiC/M-A1固相扩散焊接件及SiC/M-A1基
2、复合材料的力学性能和使用性能.文章就近年来siC/M-A1界面固相反应的研究成果进行综述,包括反应热力学与相平衡分析,反应层的组成与结构以及反应动力学与反应微观机制;并就目前研究的不足以及如何改进提出了一些看法.关键词:碳化硅;金属间化合物;界面固相反应中图分类号:TB132;0643.1文献标识码:A文章编号:1003—5060(2007)06—0657—06DevelopmentsinthestudiesontheinterfacialsolidstatereactionofSiC/M—AIintermetallicsystemsTANGZhi—
3、ming,TANGWen-ming,ZHENGZhi～xiang,CAOJu-fang,ZHAOXue-fa(SCh~IofMaterialScienceandEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,CKm)Abstract:TheinterfacialsolidstatereactionofSiC/M(M=Ti,Ni,Fe)一AlintermetallicsystemsiSaveryimportanttopicofmaterialsscience.Ithassignificanteff
4、ectonthemechanicalpropertiesandtheusingpropertiesofSic/M_AlmatrixcompositesandSiC/M-A1diffusionbondingcomponents.Inthispaper,therecentprogressinresearchesontheinterfacialsolidstatereactionofSiC/M-A1isre—viewed.Thereviewmainlyincludesthestudiesonthereactionthermodynamics,phaseeq
5、uilibriuma—nalysis,thephasecomponentsandstructureofthereactionlayer,andreactionkineticsandmecha—nism.Theshortcomingsintheseresearchesandthefutureresearchfieldsarepointedout.Keywords:SiC;intermetallics;interfacialsolidstatereactionSiC陶瓷具有优异的耐高温,抗腐蚀及耐磨损等性能,是制造汽车和航天器发动机零部件等高温结构件的关
6、键材料L1],但是,其塑性差带来了难加工和加工损伤大的问题,M(M===Ti,Ni,Fe)一Al金属问化合物(以下简称M—A1),包括Ti—Al金属间化合物:TiAl,Ti.A1;Ni—A1金属间化合物:NiAl,Ni.Al和FAl金属问化合物:FeAl,FAl.它们具有熔点高,密度小,高温强度高,抗氧化,耐腐蚀性能优良的特点L2],用M-A1与SiC陶瓷构成复合构件,可以大大拓宽复合构件的使用温度范围,充分发挥它们的优异性能,并可起到优势互补的作用,在航空航天,汽车等领域有广阔的应用前景_3].在SiC/M(包括M-A1)复合构件及复合材料的高温制
7、造,服役条件下,SiC/M界面反应是普遍存在的现象.一定程度的界面反应有助于提高SiC/M—A1界面结合强度,所形成的反应产物还可以部分弥补增强相与基体热膨胀系数的不匹收稿日期:2006—05—15基金项目:安徽省自然科学基金资助项目(050440704)作者简介:汤志鸣(198l～),男,安徽马鞍山人,合肥工业大学硕士生;汤文明(1969～),男,安徽巢湖人,博士,合肥工业大学教授,硕士生导师;郑治祥(1952～),男,安徽滁州人,合肥工业大学教授,博士生导师.658合肥工业大学(自然科学版)第3O卷配,但反应层的过量生长显然是不利的[7].界面反
8、应特性及程度取决于反应物问的化学相容性及反应动力学,并对复合构件及复合材料的力学性能(屈服,断裂,疲劳以及裂
