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TiAl金属间化合物由于具有低的密度、高的熔点、良好的高温比强度、比刚度以及抗氧化性,成为高温结构材料开发的热点之一。但是室温脆性以及中高温强度的不足严重地阻碍了TiAl基合金的实际应用。陶瓷颗粒增强增韧TiAl基复合材料是克服以上缺陷的有效途径。本文在充分分析本领域国内外研究现状的基础上,利用放电等离子(SPS)烧结技术,首先合成TiAl金属间化合物粉末,然后通过加入TiC陶瓷颗粒,制备TiC/TiAl复合材料,以达到利用TiC颗粒来增强TiAl化合物和改善其韧性的目的。基于燃烧合成工艺,利用快速升温技术,合成了TiAl金属间化合物粉末,研究了工艺参数对生成TiAl化合物粉末的影响。实验结果证实,Ti与Al金属粉末可以不经预成型直接合成TiAl化合物,该过程受扩散反应的控制,经过一定中间产物,最终形成TiAl,并含有少量的Ti3Al。提高预热温度和延长保温时间有利于TiAl化合物的生成。采用SPS烧结技术,制备了TiAl金属间化合物及其TiC/TiAl复合材料。研究发现,在SPS烧结过程中,烧结主要是发生在烧结升温阶段,TiAl和TiC/TiAl复合材料的烧结收缩曲线的变化趋势基本相同。TiC/TiAl复合材料具有如下的组织结构特征:微米级的TiC颗粒主要弥散分布在基体内,基体为TiAl和Ti3Al相间的结构。实验研究表明,所得的复合材料中含有TiAl、Ti3Al和TiC三相。适量TiC颗粒的引入,不但可以提高材料的抗弯强度,而且对材料的室温断裂韧性也有很大的改善。该复合材料具有较好的综合力学性能。材料的抗弯强度和断裂韧性均随TiC的加入量,先增加后降低,并在TiC含量分别为10wt%和5wt%时达到最大值。此外,TiC/TiAl复合材料的显微硬度较TiAl金属间化合物也有了明显的改善。