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FeAl金属间化合物因其拥有较高的比强度和比模量、原料成本低廉、密度低以及高温下抗氧化和抗硫化性能好等优点,是一种非常有潜力的高温轻质结构材料,从而在航空航天、汽车制造业、石油化工等领域应用前景非常广阔。然而FeAl金属间化合物材料还存在多方面的不足,如室温脆性较大,高温环境中强度较低,这严重限制其在其他顶尖行业的应用,解决这一问题的一种可能方法是研究开发FeAl基陶瓷增强复合材料。本文利用Fe和Al粉通过真空热压烧结制备了FeAl金属间化合物;利用Fe-Al-Fe2O3体系的放热反应,原位热压合成了A12O3/FeAl复合材料;利用Fe-Al-A12O3体系真空热压烧结制备了A12O3/FeAl复合材料。在对产物性能研究过程中利用X-射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)结合能谱色谱仪(EDS)等方法详细地研究不同体系的物相组成及反应过程,并研究了A12O3不同添加方式及含量对复合材料的微观组织结构变化、晶粒大小和力学性能的影响,同时对材料的密度、维氏硬度、断裂韧性和抗弯强度等物理力学性能进行了测试,同时讨论了复合材料的断裂机制及强韧化机理。各体系均经1250℃烧结并保温1.5h,所合成产物的XRD结果表明: Fe-Al体系通过热压烧结所得产物主要物相为FeAl相。Fe-Al-Fe2O3体系通过反应合成和Fe-Al-A12O3体系经热压烧结所得产物均主要由FeAl基体相和A12O3增强相构成。微观结构分析表明:利用Fe和Al粉通过真空热压烧结制备的FeAl金属间化合物基体为片层结构,含有少量Al2O3相。Fe-Al-Fe2O3体系通过反应合成的材料基体也为片层状,增强相A12O3分散在基体和晶界处,随着增强相A12O3生成量的增加,颗粒逐渐增多,阻止基体颗粒的长大,基体晶粒得到细化。当生成量超过一定比例时,则会导致第二相粒子陶瓷颗粒出现一定的团聚现象。材料的断裂方式为解理断裂和沿晶断裂。材料重要的增强增韧机制为第二相强化、细晶韧化、裂纹的偏转与桥联和残余应力场增韧等。物理及机械力学性能测试结果表明:体系中随着增强相生成量的增多,试样的密度值的变化趋势逐渐变小,硬度的变化趋势逐渐增大;而抗弯强度和断裂韧性呈峰值变化,在A12O3含量为1.2wt%时,试样的抗弯强度达到最大值1329.22MPa,在A12O3含量为0.8wt%时,试样的断裂韧性达到最大值29.95MPa·m1/2。相对于不含增强相的FeAl金属间化合物的抗弯强度(1279.96MPa)和断裂韧性(24.80MPa·m1/2),其力学性能得到了明显的改善