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本文主要研究了Al-Ti-Si该体系在DTA和TE两种不同条件下的反应机制和相转变顺序,并探讨了动力学因素(Al含量和反应物粒度等)对该体系SHS反应产物(种类、形貌、尺寸和数量等)的影响规律。DTA条件下,Al的添加彻底改变了Ti-Si体系的反应路径。Al-Ti-Si体系的反应路径如下:All+Tis+Sis→(Al-Si)l+Tis+Sis→Ti(Al,Si)3s+Sis→Ti5(Si,Al)3s+All。此外,随Al含量的增加,Al-Ti-Si体系产物中Ti(Al,Si)3的含量显著增加,而Ti5(Si,Al)3的含量则明显降低。TE条件下,与Ti-Si体系相比较,Al-Ti-Si体系的反应机制发生了明显的改变:首先是Al-Si液相的形成(预反应)和Ti(Al,Si)3中间相的形成(点火反应),并释放出大量的热;随后Ti(Al,Si)3和Si反应,生成Ti5(Si,Al)3和Al液(燃烧反应),该反应释放出的大量热导致领先相Ti(Al,Si)3以及残余的Ti和Si熔化并形成Al-Ti-Si三元液相;当熔体中的[Ti]和[Si]的浓度达到饱和时,反应析出Ti5(Si,Al)3。随Al含量增加,Al-Ti-Si体系的燃烧温度逐渐降低,且主要产物的过渡顺序为:Ti5Si3→Ti5(Si,Al)3→Ti(Al,Si)3;Ti(Al,Si)3中Si原子的固溶量随Al含量的增加而显著增加,但Ti5(Si,Al)3中Al原子的固溶量主要取决于Al含量。此外,Al粉粒度对Al-Ti-Si体系反应产物相组成和形貌影响不大。Ti和Si粉粒度对产物相组成和尺寸影响不大;但对Ti5Si3的形貌有较大影响。与单相Ti5Si3或TiAl3相比,Ti5Si3-TiAl3复相组织晶粒细小,微裂纹减少。随设计Al2O3含量增加,热爆+热压合成的Ti5Si3-Al2O3复合材料的硬度值逐渐降低。