曹丽丽, 崔洪芝 吴 杰 汤华杰

(1. 山东科技大学 材料科学与工程学院，青岛 266590；2. 机械科学研究总院 先进制造技术研究中心，北京 100083)

原位反应合成(TiB2-Al2O3)/NiAl复合材料的微观组织

曹丽丽1,2, 崔洪芝1, 吴 杰1, 汤华杰1

(1. 山东科技大学 材料科学与工程学院，青岛 266590；2. 机械科学研究总院 先进制造技术研究中心，北京 100083)

通过Ni、Al、TiO2和B2O3粉末之间的原位反应合成(TiB2-Al2O3)/NiAl复合材料，研究材料的物相组成和组织结构，并对典型组织的形成过程进行探讨。结果表明：反应产物由NiAl、TiB2和Al2O3这3种相组成。基体由NiAl和Al2O3组成，而TiB2颗粒规则，尺寸2～5 μm，呈簇状镶嵌在Al2O3中，少量弥散分布在NiAl基体上。分析认为TiB2的晶体结构、含量、所处NiAl熔体环境以及极快的冷却速度是影响其生长形态和分布的主要原因。

TiB2-Al2O3；NiAl；复合材料；原位合成；微观组织

NiAl金属间化合物由于具有密度低(5.95 g/cm3)、熔点高(1 638 ℃)、良好的热导率(70 W/(m·K))以及优良的抗腐蚀性能而备受关注，可用作航空发动机或工业燃气轮机的涡轮叶片和导向叶片、热障涂层、耐腐蚀涂层[1-3]等。在高温环境及腐蚀性环境中具有很好的应用前景，但是，其室温塑性低和高温强度差制约了其在工业及生产中的应用[1-4]。为了改善NiAl的室温塑性和高温强度等性能开展了大量的研究工作。MOSHKSAR等[3]以Ni和Al粉末为原料，采用球磨法及粉末之间的热爆反应制备NiAl金属间化合物，通过改变颗粒形貌、细化晶粒改善NiAl性能。近年来，众多研究者探讨了不同合金元素[5]和稀土元素[6]对NiAl合金组织和性能的影响。郭建亭等[6]的研究结果表明，适量稀土元素加入到NiAl共晶合金中，能够显著细化合金的组织和晶粒，有效改善NiAl共晶合金的室温和高温拉伸塑性和强度，并提高其抗氧化性能。……