ti-al-cuo系原位反应合成tial基复合材料的研究

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1、第29卷第2期硅酸盐通报VoI．29No．22010年4月BULLETIN0FTHECHINESECERAMICSOCIETYApril，2010Ti．AI．CuO系原位反应合成TiAI基复合材料的研究杨志波，王芬，朱建锋，刘波波(陕西科技大学材料科学与工程学院，西安710021)摘要：以Ti粉、A1粉和CuO粉为原料，通过真空热压烧结工艺合成了A1：O，一A1。Cu。Ti：，／TiA1复合材料，采用XRD、SEM及力学性能万能实验机分析研究了材料的相组成、微观结构及力学性能。结果表明：经过1000oC下

2、热压2h所得样品反应完全，复合材料基体主要由Al．。cu：Ti2l7与TiA1双相组成，AI：O，颗粒弥散分布于基体晶粒间。当原料配比中CuO含量为10wt％时材料弯曲强度达到最大值273．1MPa；当CuO含量在14wt％时复合材料断裂韧性达到最大值6．7MPa·ITI。由于CuO的掺杂量增加，热压所得复合材料基体相组织呈现从块体到层状结构变化，自生AIO相呈现出由弥散分布到局部团聚现象变化。关键词：TiAJ基复合材料；氧化铜；真空热压；力学性能；微结构中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：100

3、1—1625(2010)02~399-05In-situSynthesizedTiAIMatrixCompositesinTi-AI—CuOSystemYANGZhi—bo，WANGFen，ZHU]ianng，LIUBo—bo(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xihn710021，China)Abstract：A12O3一AI6CuiTi2／TiA1compositesaresuc

4、cessfullyreaction—synthesizedfromthepowder．1．2．7mixtureofTi，A1，CuO，usinghotpressingreactionsynthesistechniqueindifferenttemperatures．Themicrostructureandmechanicalpropertiesoftheas—sinteredproductsareinvestigated．Itisfoundthattheproductsarereactedcomplete

5、lyafterhotpressingin1000℃f0r2h．MatrixofthecompositesmainlyconsistofTiA1andA16lCu12Ti27phases，thefineA12O3particlestendtodisperseonthegrainboundaries．Thebendingstrengthandthefracturetoughnessofthecompositesincreasesgradually．Bendingstrengthoftheas—sintered

6、productsreachthemaximumvalueof273．1MPaastheCuOc0ntentincreasesto10wt％，andthefracturetoughnessreachthemaximumvalueof6．7MPa·mastheCuOcontentincreasesto14wt％．WiththeCuOcontentincreasing，thegrainsareremarkablyrefinedandformingapartiallamellarstructure．Thein—s

7、ituA12O3particlesarepresentedfromdispersivedistributiontopartialagglomeration．Keywords：TiA1matrixcomposites；copperoxide；hotpressing；mechanicalproperties；microstructure引言TiA1金属间化合物具有低密度、高比强度、高弹性模量、良好的抗蠕变以及抗氧化能力等特性，有望成为基金项目：国家自然科学基金(50802057，50372037)作者简介：杨

8、志波(1985一)，男，硕士．主要从事金属基复合材料的研究工作．E-mail：yzb0213@yahoo，corn，cn400研究快报硅酸盐通报第29卷航空、航天、能源及汽车领域中理想的高温结构件i-4]。由于TiA1基复合材料室温塑性比较差以及伴随而来的成形性差，成为制约这一材料实际应用中的主要障碍，通过添加合金元素和外加颗粒对改善材料性能具有重要意义，并且采用适当的方法和工艺可以获得晶粒细小、性能良好的Ti—Al金属问化合