胡继林, 肖汉宁 李 青 郭文明 高朋召

(1. 湖南大学 材料科学与工程学院，长沙 410082；2. 湖南人文科技学院 化学与材料科学系，娄底 417000)

碳热还原法合成TiC-SiC复合粉末及其生长机理

胡继林1,2, 肖汉宁1, 李 青1, 郭文明1, 高朋召1

(1. 湖南大学 材料科学与工程学院，长沙 410082；2. 湖南人文科技学院 化学与材料科学系，娄底 417000)

以硅溶胶、炭黑和TiO2为原料，采用碳热还原法合成TiC-SiC复合粉末。研究反应温度和TiO2添加量对合成TiC-SiC复合粉末的物相组成和显微形貌的影响；对反应过程进行热力学分析和计算，探讨TiC-SiC复合粉末的生长机理。结果表明：TiC-SiC复合粉末适宜的合成条件为在1 600 ℃保温1 h；在反应过程中，TiC先于SiC形成，TiC的形成抑制了SiC颗粒的生长；当复合粉末中TiC的含量(质量分数)为10%左右时，SiC的合成过程由气-固(V-S)机理反应转变为气-固机理和气-气机理共同反应；复合粉末主要由球状颗粒、短棒状颗粒以及少量晶须组成；随着复合粉末中TiC含量的增加，SiC晶须的生长受到抑制，其形貌逐步由长纤维状向短棒状和颗粒状过渡。

TiC-SiC；复合粉末；碳热还原法；生长机理

碳化硅(SiC)陶瓷因具有高硬度、优良的抗蠕变能力和高温抗氧化性能，已成为引人注目的耐磨和高温结构材料，在机械、化工、能源和军工等领域已获得广泛应用，是很有前途的工程材料[1-3]。和其他许多结构陶瓷一样，SiC陶瓷的断裂韧性低(＜4 MPa·m1/2)，具有对缺陷和冲击的高度敏感性及较低的可靠性，从而限制了它的应用范围。

在SiC基体中添加第二相粒子是克服SiC陶瓷材料脆性的有效途径之一。……