王 伟，连景宝，茹红强

（东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110004）

TiB2/SiC陶瓷复合材料制备工艺的研究

王 伟，连景宝，茹红强

（东北大学 材料与冶金学院，沈阳 110004）

以TiO2、B4C和C为原料，基于原位合成法在SiC基体中生成TiB2颗粒，并采用无压烧结法制备出TiB2/SiC复合陶瓷.通过对复合材料制备工艺的研究，发现:高于1 300℃的预烧结能形成TiB2/SiC复合陶瓷坯体.C含量、烧结温度和保温时间对复合材料的相对密度均有影响.当C含量 （质量分数）为4%时、在1 400℃ ×60min+2000℃ ×30min的烧结工艺下能够制备出致密的TiB2/SiC陶瓷复合材料.微米级TiO2粉比纳米级TiO2粉更有利于形成较致密的烧结复合材料.随着生成TiB2体积分数的增加 （5% ～20%），复合材料中TiB2颗粒逐渐粗化，间距逐渐变小.对复合材料的烧结机理还进行了分析.

原位合成;硼化钛;碳化硅;复合材料构

SiC陶瓷是一种高性能结构材料，其高熔点、高硬度、高耐磨性、高强度等优点使其在机械、化工、能源、军工等领域具有广泛的应用前景.然而，较低的断裂韧性（3～4 MPa·m1/2）限制了它的一些应用.因此，在改善其力学性能，特别是提高其断裂韧性，一直是SiC陶瓷材料的研究工作的重点之一.

在SiC基体中加入第二相或多相的粒子可以提高SiC陶瓷的抗断裂能力，从而提高韧性［1～5］.比如，在SiC基体中添加TiC相后，经过热压烧结所制得的复合陶瓷的断裂韧性在TiC体积分数达24.6% 时达到 6.0 MPa·m1/2［3］.Endo 等［4］通过热压烧结法研究发现，当TiC体积分数为20% ～40%时断裂韧性最高可达6.0 MPa·m1/2.除了TiC，TiB2也经常作为增强相来增韧SiC.McMurty等［2］通过研究发现，TiB2能够有效抑制SiC长颗粒的长大并提高……