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(上海交通大学材料科学与工程学院，金属基复合材料国家重点实验室，上海 200240)

0 引 言

钛及钛合金具有强度高、耐高温、耐腐蚀、密度小等优点，在航空、航天等领域具有良好的应用前景[1-3]。随着航空航天技术的发展，对材料性能的要求越来越集中于轻质、高强、高韧及高刚度等方面[4]，因此，比钛具有更高强度和更高弹性模量的钛基复合材料受到了众多学者的关注。与连续纤维增强钛基复合材料相比，颗粒增强钛基复合材料由于制备工艺简单，性能提升明显且具有各向同性等优点，逐渐成为国内外研究的热点[5-7]。在制备颗粒增强钛基复合材料时，增强体可以通过原料之间的化学反应原位合成，这使得增强体与基体之间的相容性更好、界面更洁净、结合能力更强[8-10]。在增强体选择上，TiB和TiC被认为是最理想的增强体，这与二者具有与钛基体相近的热膨胀系数、良好的化学相容性有关[11-13]；而稀土元素的添加可以有效净化杂质元素，生成稀土氧化物，从而实现弥散强化效果[14-15]。因此，多元颗粒增强钛基复合材料具有优异的力学性能[9-10,16-17]。

在颗粒增强钛基复合材料的抗裂纹扩展性能方面，国内外学者开展了多方面的研究。SOBOYEJO等[18]在研究TiB增强Ti6Al4V合金复合材料的裂纹扩展行为时发现，裂纹萌生于该复合材料中断裂增强体和基体的界面处，在应力作用下裂纹向基体中扩展，最终导致断裂，BOEHLERT等[19]通过原位拉伸试验也得到了相同的结论。现有研究[16-17,20-21]还发现，TiC和TiB在加工过程中的破碎和断裂会提高裂纹尖端应力，加快裂纹扩展，导致材料抵抗裂纹扩展能力下降。……