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金属Ti和Al2O3陶瓷具有较好润湿性和相近的热膨胀系数,因此Ti/Al2O3金属陶瓷兼具两相基体材料的优点。但是,高温下Al2O3与Ti易发生剧烈的界面反应,生成Ti3Al、TiAl等脆性相,降低了复合材料的力学性能。针对这一情况,本文在真空热压条件下,对Ti/Al2O3界面反应的微观结构、物相组成和元素扩散等进行深入研究,并推导了界面反应动力学方程,为该复合材料界面改性提供了充分的理论依据。利用真空热压技术和粉末包裹钛片的方法,研究了烧结温度（1150-1450℃）和保温时间（1.2-2.5 h）对Ti/Al2O3界面反应的影响。结果表明:随着烧结温度的提高,界面反应层的厚度呈指数型增长,微观结构的致密化程度不断增加;随着保温时间的延长,界面反应层的厚度呈线型增长,但是微观形貌变化不明显。同时,利用菲克第二定律计算了界面处各元素的扩散系数:当烧结温度为1450℃时,界面反应层的厚度为112.5μm,Al元素、O元素和Ti元素的扩散系数分别为2.71×10-8 cm2s-1,5.22×10-10 cm2s-1和4.62×10-11 cm2s-1。其中,Al元素的扩散能力最强,因此,界面反应层主要是由Al元素向金属Ti中扩散而形成,是典型的由扩散控制的生长模式,其生长机制大致可以分为物理接触、接触表面的激活和界面化学反应三个阶段。XRD结果表明:界面反应产物主要为TiAl相和Ti3Al相。另外,探讨了不同元素的扩散机制:Al元素以空位机制扩散,O元素和Ti元素以间隙机制扩散。分别选用稀土氧化物Y2O3和CeO2为添加剂,抑制界面反应程度,并探讨了其作用机理。结果表明:添加Y2O3和CeO2后,界面处各元素的扩散系数均有不同程度的降低,其中Al元素最为明显。同时,Y元素和Ce元素参与界面反应,生成CeAlO3、CeAl11O18、YAl和YAl2,改变了界面反应层的物相组成。总体上,CeO2的作用效果优于Y2O3,原因在于CeO2较低的熔点、Ce4+较小的离子半径以及与Al离子和O离子较强的结合能力。建立了界面反应层生长与烧结温度浓度和保温时间相互关系的动力学方程,反应激活能为E=153.1 kJ/mol,动力学指数为n=0.96。同时计算了分别添加3 vol.%Y2O3和CeO2时的界面反应激活能,为E=159.0 kJ/mol和E=172.2 kJ/mol,与无添加剂相比,分别提高了3.85%和12.48%。从动力学的角度说明,Y2O3和CeO2抑制界面反应的根本原因是提高了元素扩散时所需要克服的能量势垒。