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陶瓷颗粒增强钛基复合材料因具有高比强度、高比刚度、优异的耐腐蚀和耐高温特性,使其在体育装备、汽车制造、航空航天和国防军工等行业得到了广泛的应用。然而,该复合材料中增强相的体积分数与尺寸、增强相在基体中的分布状况以及增强相与基体之间的界面结合将直接影响其物理力学性能,因此优化制备工艺(如烧结工艺,增强相的合成体系和名义体积分数等)将有助于获得高性能复合材料。本论文使用反应热压工艺在1200℃、1250℃和1300℃的三种烧结温度下,分别制备了由Ti-B4C-C和Ti-TiB2-TiC体系合成的10vol.%和15vol.%(TiB+TiC)/TC4复合材料。主要考察烧结温度,增强相合成体系及其名义体积分数对(TiB+TiC)/TC4复合材料的相组成,微结构,力学性能(弹性模量、硬度、弯曲强度和耐磨性)以及高温抗氧化性的影响规律及机理。得出了以下主要结果或结论:(TiB+TiC)/TC4复合材料主要由TiBw、TiCp和Ti构成,其中TiBw呈针状,TiCp为近等轴状,且其在TC4基体中均匀分布。当增强相名义体积分数相同时,(TiB+TiC)/TC4复合材料中形成增强相的数量随烧结温度的升高而增加。然而,当烧结温度达到1300℃时,(TiB+TiC)/TC4复合材料表面会或多或少出现孔洞,而由Ti-B4C-C体系合成的复合材料表面孔洞明显增多,这主要是由增强相TiBw的快速形核和生长造成的。(TiB+TiC)/TC4复合材料的致密度均超过96%,其弹性模量和维氏硬度均随烧结温度和增强相名义体积分数的增加而不同程度地增加。特别地,无论烧结温度和增强相名义体积分数的高低,与Ti-B4C-C体系相比,由Ti-TiB2-TiC体系制备的复合材料的弹性模量和维氏硬度均更高一些,其最大值分别达到了178.7 GPa和800 HV。由该两种体系制备的复合材料的弯曲强度均随着烧结温度的升高呈先增加后降低的趋势。在相同烧结温度和增强相名义体积分数时,由Ti-TiB2-TiC体制备的复合材料的弯曲强度值更高,在1250℃的烧结温度下其最大值达到1113 Mpa。通过对比分析由两种体系制备的(TiB+TiC)/TC4复合材料的摩擦系数、磨损率和表面磨损形貌,可以发现无论烧结温度和增强相名义体积分数的高低,由Ti-B4C-C体系制备的复合材料的耐磨性更优,这可能是因为该复合材料中残存一些未反应的石墨。(TiB+TiC)/TC4复合材料在600℃、700℃和800℃下恒温氧化320h后,其表面的氧化膜主要由TiO2、Al2O3和V2O3组成。其氧化动力学曲线呈近抛物线型,基本符合直线-抛物线混合型规律。结合氧化动力学曲线以及氧化层表面和断面形貌分析可知,由Ti-TiB2-TiC体系在1250℃时制备的15%(TiB+TiC)/TC4复合材料的表面氧化膜晶粒细小、氧化层较薄,氧化增重较少,具有较好的抗氧化性。