06 張荻-鈦基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1、1896192019872006鈦基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢鈦基復(fù)合材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢張荻張荻, ,呂維潔呂維潔, ,覃繼寧覃繼寧金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海交通大學(xué)上海交通大學(xué)2009-11-27292009-11-2729西北有色金屬研究院西北有色金屬研究院, ,西安西安提 綱研究背景及現(xiàn)狀原位自強(qiáng)化鈦基復(fù)合材料提 綱研究背景及現(xiàn)狀原位自強(qiáng)化鈦基復(fù)合材料航空航天航空航天l高比強(qiáng)高比強(qiáng)l高比模高比模l耐腐蝕耐腐蝕l無磁性無磁性l無毒無毒l 先進(jìn)武器先進(jìn)武器鈦鈦及及鈦鈦合合金金醫(yī)療機(jī)械醫(yī)療機(jī)械體育用品體育用品傳統(tǒng)合金化對現(xiàn)有鈦合金的性能（比強(qiáng)度、比剛度、抗疲勞、耐

2、磨性、耐熱性、耐蝕性等）提高已經(jīng)到達(dá)了一定的極限，從而限制了鈦合金的應(yīng)用范圍。鈦基復(fù)合材料：鈦或鈦合金基體中植入剛硬增強(qiáng)體的一種復(fù)合材料。它把金屬的延展性、韌性與增強(qiáng)體的高強(qiáng)度、高模量結(jié)合起來，從而具有更高的綜合性能。一般分為連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料以及非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。鈦合金 鈦基復(fù)合材料鈦及鈦合金鈦及鈦合金鈦基復(fù)合材料鈦基復(fù)合材料（SiC）多元多相增強(qiáng)多元多相增強(qiáng)TiB,TiC,SiC性能要求提高：模量、強(qiáng)度、耐熱性等性能要求提高：模量、強(qiáng)度、耐熱性等連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備工藝l連續(xù)纖

3、維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的制備方法一般有：箔材-纖維-箔材法(FFF)、等離子噴射涂層法(MCM)和物相沉積法(PVD)。l連續(xù)碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料的主要優(yōu)點(diǎn)為：比強(qiáng)度高、比剛度高，使用溫度高及抗疲勞和蠕變性能好。l碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料擴(kuò)散噴管、作動筒、活塞是為F119 發(fā)動機(jī)研制的，也是F-22 戰(zhàn)斗機(jī)上的第1個鈦基復(fù)合材料零件，目前已經(jīng)完成了發(fā)動機(jī)地面累積試驗(yàn)。結(jié)果表明，其承載能力比預(yù)計(jì)的使用載荷高出1倍。該活塞替代不銹鋼活塞，本身質(zhì)量可以減輕40，同時可以成倍地減輕機(jī)頭的平衡質(zhì)量。 連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料l由于在高溫下沿纖維方向具有很高的比強(qiáng)度和比剛度

4、，長纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料應(yīng)用于航空渦扇發(fā)動機(jī)部件上的優(yōu)勢明顯，采用連續(xù)碳化硅長纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料 制造的壓氣機(jī)整體葉環(huán)轉(zhuǎn)子可以減輕質(zhì)量70%，因而，這種復(fù)合材料在21 世紀(jì)高推重比發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用具有很大的潛力。未來發(fā)動機(jī)的低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片、壓氣機(jī)和渦輪整體葉環(huán)，以及渦輪軸、壓氣機(jī)機(jī)匣也將廣泛采用這種復(fù)合材料制造。 l美國GKN宇航工業(yè)公司與波音公司簽訂了研制和供應(yīng)用于波音787飛機(jī)發(fā)動機(jī)機(jī)架連桿的先進(jìn)鈦基復(fù)合材料，這意味著鈦基復(fù)合材料制件首次在飛機(jī)上獲得商業(yè)應(yīng)用。該材料使用獨(dú)特的碳化硅纖維和鈦粉末通過擴(kuò)散過程來制備，成本較低。用這種鈦基復(fù)合材料制造發(fā)動機(jī)機(jī)架連桿,重量比傳統(tǒng)鋼或I

5、nconel合金減輕了25%至40% ,使用溫度也提高了。 連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料以碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料，可顯著提高鈦合金以碳化硅纖維增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料，可顯著提高鈦合金的機(jī)械性能。然而，目前連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料受的機(jī)械性能。然而，目前連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料受到以下幾個因素的制約到以下幾個因素的制約：p碳化硅纖維價格昂貴；碳化硅纖維價格昂貴； p制備、加工工藝復(fù)雜；制備、加工工藝復(fù)雜；pSiCSiC纖維與鈦的界面反應(yīng)；纖維與鈦的界面反應(yīng)；p較大的熱殘余應(yīng)力；較大的熱殘余應(yīng)力；p各向異性各向異性。 連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料制備工藝的缺點(diǎn)鈦基復(fù)合材料的制備技術(shù)鈦基復(fù)合材料的制備技術(shù)

6、優(yōu)點(diǎn)：高比強(qiáng)、高比模優(yōu)點(diǎn)：高比強(qiáng)、高比模制備工藝復(fù)雜制備工藝復(fù)雜界面反應(yīng)界面反應(yīng)各向異性各向異性難以二次加工難以二次加工鈦鈦基基復(fù)復(fù)合合材材料料成本高成本高熱殘余應(yīng)力熱殘余應(yīng)力工藝簡單工藝簡單各向同性各向同性易二次加工易二次加工凈終成型加工凈終成型加工形狀復(fù)雜構(gòu)件形狀復(fù)雜構(gòu)件生產(chǎn)率高，易批量化生產(chǎn)率高，易批量化長纖維增強(qiáng)長纖維增強(qiáng)( (SiCSiC）缺缺點(diǎn)點(diǎn)非連續(xù)增強(qiáng)非連續(xù)增強(qiáng)增強(qiáng)體增強(qiáng)體/金屬金屬熔鑄法熔鑄法混合粉末混合粉末粉末冶金法粉末冶金法混合粉末混合粉末機(jī)械合金化法機(jī)械合金化法熔煉熔煉加工加工機(jī)加工壓型壓型燒結(jié)燒結(jié)高能球磨壓型壓型成品SHSSHS反應(yīng)反應(yīng)致密化致密化奧地利維也納技術(shù)大學(xué)

7、Poletti C利用等徑角擠壓（ECAP）、粉末冶金法、熱擠壓等技術(shù)制備了SiC顆粒增強(qiáng)Ti-6Al-4V復(fù)合材料。 等徑角擠壓后試樣基本壓實(shí)，無界面反應(yīng)，有少量孔隙、微裂紋等徑角擠壓結(jié)合熱擠壓制備SiC顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料采用該技術(shù)制備的SiC顆粒增強(qiáng)Ti-6Al-4V復(fù)合材料的致密度接近100%，而采用粉末冶金法時材料的致密度較低。復(fù)合材料高的致密度主要來源于ECAP的剪切變形以及熱壓過程中的壓縮變形。 850-950熱擠壓時無界面反應(yīng)層。(Poletti C, Balog M, Schubert T, Liedtke V, Edtmaier C: Production of titan

8、ium matrix composites reinforced with SiC particles, Composites Science and Technology, 2008, 68 (9): 2171-2177) Poletti C: Vienna University of Technology, Institute of Materials Science and Technology, Karlsplatz 13/308, 1040 Vienna, Austria, e-mail: cpolettimail.zserv.tuwien.ac.at 等徑角擠壓結(jié)合熱擠壓制備SiC

9、顆粒增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料粉末冶金法制備鎢顆粒增強(qiáng)Ti和Ti-6Al-4V復(fù)合材料美國西北大學(xué)Dunand C利用粉末冶金法制備了鎢顆粒增強(qiáng)Ti和Ti-6Al-4V復(fù)合材料。除了顆粒增強(qiáng)體之外，W元素還在材料中部分固溶。粉末冶金法制備鎢顆粒增強(qiáng)Ti和Ti-6Al-4V復(fù)合材料鎢顆粒增強(qiáng)鎢顆粒增強(qiáng)TiTi和和Ti-6Al-4VTi-6Al-4V復(fù)合材料的高溫應(yīng)力應(yīng)變曲線復(fù)合材料的高溫應(yīng)力應(yīng)變曲線Ti-6Al-4V/10W在高溫和室溫均具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。通過改變合金元素或熱處理工藝，鎢顆粒鈦基復(fù)合材料的綜合力學(xué)性能可以進(jìn)一步優(yōu)化，以適應(yīng)不同的應(yīng)用需求。粉末冶金法制備鎢顆粒增強(qiáng)Ti和Ti-6Al-4

10、V復(fù)合材料(M. Frary, S. Abkowitz, S.M. Abkowitz, D.C. Dunand: Microstructure and mechanical properties of Ti/W and Ti-6Al-4V/W composites fabricated by powder-metallurgy. Materials Science and Engineering A344 (2003) 103-112) D.C. Dunand: Department of Materials Science and Engineering, Northwestern Univ

11、ersity, 2225 North Campus Drive, Evanston, IL 60208, USA E-mail address: 利用粉末冶金法以及B4C與鈦在高溫下的熱壓反應(yīng)，制備了TiB+TiC/Ti復(fù)合材料。原料B4C的粒度對材料的微結(jié)構(gòu)影響很大。B4C粒度為3.5m時，材料中出現(xiàn)較多的團(tuán)簇，而粒度降低至0.5m后，增強(qiáng)體分布均勻，沒有團(tuán)簇的現(xiàn)象。原料B4C粒度0.5m原料B4C粒度3.5m粉末冶金法制備TiB+TiC增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料在增強(qiáng)體總含量相同的條件下，TiB、TiC相對比例對鈦基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，當(dāng)TiB與TiC

12、摩爾比為1：1時可獲得最佳的室溫力學(xué)性能。 粉末冶金法制備TiB+TiC增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料(D.R. Ni, L. Geng, J. Zhang, Z.Z. Zheng: Effect of B4C particle size on microstructure of in situ titanium matrix composites prepared by reactive processing of TiB4C system, Scripta Materialia 55 (2006) 429432. Geng L, Ni DR, Zhang J, Zheng ZZ: Fabrication

13、 and tensile properties of in situ TiBw and TiCp hybrid-reinforced titanium matrix composites based on TiB4CC, Materials Science and Engineering A 478 (2008) 291296) Geng L: School of Materials Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, P.O. Box 433, Harbin 150001, PR China, e-mail: 碳納

14、米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料日本大阪大學(xué)Kondoh K利用粉末冶金法，并通過熱擠壓，制備了碳納米管增強(qiáng)的鈦基復(fù)合材料，細(xì)小的TiC顆粒在燒結(jié)過程中原位生成，TiC顆粒的形態(tài)為近等軸形，或沿?zé)釘D壓方向拉長。經(jīng)過燒結(jié)、熱擠壓后，復(fù)合材料拉伸斷口仍能觀察到碳納米管。碳納米管和細(xì)小TiC顆粒顯著提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能 碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料碳納米管增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料(Kondoh K, Threrujirapapong T, Imai H, Umeda J, Fugetsu B: Characteristics of powder metallurgy pure titanium matrix compo

15、site reinforced with multi-wall carbon nanotubes, Composites Science and Technology, 2009, 69 (7-8): 1077-1081) Kondoh K: JWRI, Osaka University, 11-1 Mihogaoka, Ibaragi, Osaka 567-0047, Japan, e-mail: kondohjwri.osaka-u.ac.jp 增強(qiáng)體分布不均勻，復(fù)合材料不致密，材料內(nèi)氧增強(qiáng)體分布不均勻，復(fù)合材料不致密，材料內(nèi)氧化夾雜界面結(jié)合不良，生產(chǎn)效率低，專用設(shè)備，化夾雜界面結(jié)合不良，

16、生產(chǎn)效率低，專用設(shè)備，工藝復(fù)雜，制粉成本高工藝復(fù)雜，制粉成本高!增強(qiáng)體增強(qiáng)體/金屬金屬熔鑄法熔鑄法混合粉末混合粉末粉末冶金法粉末冶金法混合粉末混合粉末機(jī)械合金化法機(jī)械合金化法熔煉熔煉加工加工機(jī)加工壓型壓型燒結(jié)燒結(jié)高能球磨壓型壓型成品SHSSHS反應(yīng)反應(yīng)致密化致密化缺點(diǎn)缺點(diǎn)提 綱研究背景及現(xiàn)狀原位自強(qiáng)化鈦基復(fù)合材料利用鈦合金的原有生產(chǎn)設(shè)備和工藝，只在原料中添加反應(yīng)物，利用鈦合金的原有生產(chǎn)設(shè)備和工藝，只在原料中添加反應(yīng)物，增強(qiáng)體在基體中原位合成，有效避免界面污染，獲得界面結(jié)合增強(qiáng)體在基體中原位合成，有效避免界面污染，獲得界面結(jié)合優(yōu)良優(yōu)良, ,增強(qiáng)體形狀、尺寸、分布合理，性能優(yōu)異的鈦基復(fù)合材料。增強(qiáng)

17、體形狀、尺寸、分布合理，性能優(yōu)異的鈦基復(fù)合材料。BCB4CNd(Y)+B2O3C+Nd(Y)+B2O3NdB6 +B2O3Al2Y +B2O3TiBTiCTiBTiCTiB+Nd(Y)2O3TiC+Nd(Y)2O3TiB +Nd2O3TiB +Y(Al)2O3原位自生增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料制備工藝原位自生增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料制備工藝海綿鈦海綿鈦海綿鈦海綿鈦二次自耗重熔二次自耗重熔熱鍛或軋制熱鍛或軋制棒材或板材棒材或板材反應(yīng)劑反應(yīng)劑傳統(tǒng)鈦合金制備工藝傳統(tǒng)鈦合金制備工藝海綿鈦海綿鈦海綿鈦海綿鈦二次自耗重熔二次自耗重熔熱鍛或軋制熱鍛或軋制棒材或板材棒材或板材關(guān)鍵問題：關(guān)鍵問題：原位自生增強(qiáng)體的種類、形狀、尺寸

18、、含量和分原位自生增強(qiáng)體的種類、形狀、尺寸、含量和分布的控制布的控制原位復(fù)合技術(shù)：原位復(fù)合技術(shù)：增強(qiáng)體可在復(fù)合材料制備過程中在基體內(nèi)部增強(qiáng)體可在復(fù)合材料制備過程中在基體內(nèi)部自生和生長，無需特殊的專用合成設(shè)備和工藝自生和生長，無需特殊的專用合成設(shè)備和工藝 通過熱力學(xué)、晶體學(xué)、凝固學(xué)與物性組合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)復(fù)合體系的通過熱力學(xué)、晶體學(xué)、凝固學(xué)與物性組合設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)復(fù)合體系的成分、組織與性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)成分、組織與性能的優(yōu)化設(shè)計(jì) 如如 顆粒增強(qiáng)、晶須增強(qiáng)、混雜增強(qiáng)體系顆粒增強(qiáng)、晶須增強(qiáng)、混雜增強(qiáng)體系 研究自生增強(qiáng)體形成和生長機(jī)制、為有效控制增強(qiáng)體的形狀、尺研究自生增強(qiáng)體形成和生長機(jī)制、為有效控制增強(qiáng)體的形狀

19、、尺寸、分布、含量提供了理論依據(jù)寸、分布、含量提供了理論依據(jù) 為低成本、高效制備性能可調(diào)的金屬基復(fù)合材料提供可實(shí)用化的為低成本、高效制備性能可調(diào)的金屬基復(fù)合材料提供可實(shí)用化的技術(shù)原型技術(shù)原型體系設(shè)計(jì)體系設(shè)計(jì)增強(qiáng)體選擇增強(qiáng)體選擇增強(qiáng)體的物理性能增強(qiáng)體的物理性能Reinforcements Density（g.cm-1） Melting point （K） Factor of expansion（10-6K-1） Elastic modulus(GPa) SiC 3.19 2970 4.63(25500) 430 TiC 4.99 3433 6.527.15(25500) 440 B4C 2.51

20、 2720 4.78(25) 445 TiB2 4.52 3253 4.68.1 500 ZrB2 6.09 3373 5.69(25500) 503 TiB 4.50 2473 8.6 550 Al2O3 4.00 2323 8.3 420 Si3N4 3.20 2173 2.5 385 Y2O3 5.01 2639 7.2 (20-1000) Nd2O3 7.24 2545 4.2611.37 (150-1000) 熱力學(xué)計(jì)算表明可以利用上述反應(yīng)制備多元增強(qiáng)體強(qiáng)熱力學(xué)計(jì)算表明可以利用上述反應(yīng)制備多元增強(qiáng)體強(qiáng)化的鈦基復(fù)合材料，為優(yōu)化復(fù)合材料體系奠定了基礎(chǔ)化的鈦基復(fù)合材料，為優(yōu)化復(fù)合材料體系奠

21、定了基礎(chǔ)原位自生鈦基復(fù)合材料的化學(xué)反應(yīng)式及熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果原位自生鈦基復(fù)合材料的化學(xué)反應(yīng)式及熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果原位自生鈦基復(fù)合材料反應(yīng)體系原位自生鈦基復(fù)合材料反應(yīng)體系：Ti+B=TiBTi+C=TiC5Ti+B4C=4TiB+TiC2Ti+2Nd(Y)+B2O3=2TiB+Nd(Y)2O33Ti+C+2Nd(Y)+B2O3=TiC+2TiB+Nd(Y)2O37Ti+B4C+2Nd(Y)+B2O3=TiC+6TiB+Nd(Y)2O314Ti+B2O3+2LaB6=14TiB+La2O317Ti+O+2LaB6+3Si=12TiB+La2O3+Ti5Si312Ti+O+2La(Y,Nd)B6=12TiB

22、+La(Y,Nd)2O3Gibbs自由能隨溫度變化曲線自由能隨溫度變化曲線原位自生增強(qiáng)體的熱力學(xué)分析原位自生增強(qiáng)體的熱力學(xué)分析理論預(yù)測添加元素對原位強(qiáng)化相的形成影響規(guī)律理論預(yù)測添加元素對原位強(qiáng)化相的形成影響規(guī)律 0.00.20.4-60-40-2002040602273K Change of Gobbs Energy KJ/molAtomic percentage Al W Ni Cu Co Cr Ta Mg Ce Ge Hf Ga Si Nb Fe V Sn Mo Zr CTi+B=TiB （2273K）0.00.20.4-60-40-2002040602273K Change of Gob

23、bs Energy KJ/molAtomic percentage Al W Ni Cu Co Cr Ta Mg Ce Ge Hf Ga Si Nb Fe V Sn Mo Zr BTi+C=TiC（2273K）合金元素對自生反應(yīng)合金元素對自生反應(yīng)GibbsGibbs自由能的影自由能的影響反應(yīng)體系促進(jìn)作用抑制作用Ti+C=TiCBSiGeNiAlAlCoSnFeCaWLaNdYMgNbZrHfTaCeVTi+B=TiBCSiGeNiAlAlCoSnFeGaWNdYLaZrCuHfNbCeTaVTi+B4C=4TiB+TiCSiGeNiAlAlCoSnFeGaNdYLaZrHfNbTaVMgMo添

24、加元素影響添加元素影響小型真空自耗爐小型真空自耗爐鈦基復(fù)合材料鑄錠鈦基復(fù)合材料鑄錠-(TiB+TiC)/Ti 復(fù)合材料復(fù)合材料TiMMC-1Ti10vol%(TiB:TiC=4:1)TiMMC-220vol%Ti(TiB:TiC=4:1)TiMMC-3Ti-8wt%Al10vol%(TiB:TiC=1:1)TiMMC-4Ti-8wt%Al20vol%(TiB:TiC=4:1)微觀組織微觀組織 在上述理論指導(dǎo)下，通過合金元素有效在上述理論指導(dǎo)下，通過合金元素有效添加添加解決了自解決了自生有效增強(qiáng)相種類、尺寸、形態(tài)控制難題生有效增強(qiáng)相種類、尺寸、形態(tài)控制難題TiCTiCTiCTiCTiBTiBTi

25、BTiBTi-MeTi增強(qiáng)體形貌控制增強(qiáng)體形貌控制ab(TiB+Nd(TiB+Nd2 2O O3 3)/Ti)/Ti金相照片金相照片(TiB+Y(TiB+Y2 2O O3 3)/Ti)/Ti金相照片金相照片(TiB+TiC+Nd(TiB+TiC+Nd2 2O O3 3)/Ti)/Ti金相照片金相照片(TiB+TiC+Y(TiB+TiC+Y2 2O O3 3)/Ti)/Ti金相照片金相照片cdTiBTiBNdNd2 2O O3 3TiCTiCY Y2 2O O3 3TiBTiBTiCTiC多元混雜顯微組織多元混雜顯微組織20406080A4A3A2A1Nd2O3TiBTillllllllll I

26、ntensityTwo Theta(TiB+Nd(TiB+Nd2 2O O3 3)/Ti)/Ti的相分析的相分析20406080B4B3B2B1Y2O3TiBTilllllllll IntensityTwo Theta(TiB+Y(TiB+Y2 2O O3 3)/Ti)/Ti的相分析的相分析20406080050100150200250300350400450500550600650700750800850 5#4#3#Intensity2TiTiCNd2O3TiB1#2#(TiB+TiC+Nd(TiB+TiC+Nd2 2O O3 3)/Ti)/Ti的相分析的相分析20406080llllll

27、lllY2O3TiCTiBTil321 IntensityTWO THETA (DEGREE)(TiB+TiC+Y(TiB+TiC+Y2 2O O3 3)/Ti)/Ti的相分析的相分析物相分析物相分析 原位自生強(qiáng)化相原位自生強(qiáng)化相TiC的透射電鏡組織的透射電鏡組織 TiCTiHRTEM image of TiC/Ti interface原位自生強(qiáng)化相原位自生強(qiáng)化相TiC與鈦基體的界面組織與鈦基體的界面組織原位自生強(qiáng)化相原位自生強(qiáng)化相TiB晶須的掃描晶須的掃描 010TiB/11-20Ti(001)TiB/(0001)Ti(200)TiB/(1-100)Ti 原位自生強(qiáng)化相原位自生強(qiáng)化相TiC的

28、透射電鏡組織的透射電鏡組織 位相關(guān)系位相關(guān)系原位自生強(qiáng)化相原位自生強(qiáng)化相TiC與鈦基體的界面組織與鈦基體的界面組織增強(qiáng)相界面增強(qiáng)相界面（c）（a）（b）復(fù)合材料的背散射掃描照片復(fù)合材料的背散射掃描照片 (a)Nd (b)Al2Nd (c)LaB6增強(qiáng)體增強(qiáng)體-尺寸和分布控制尺寸和分布控制Ti與與TiB：001TiB/0001Ti；(020)TiB/(2-1-10)Ti，(200)TiB/(1-100)Ti 010TiB/11-20Ti；(001)TiB/(0001)Ti，(200)TiB/(1-100)TiTi與與Nd2O3:110Nd2O3/-12-1-3Ti; (1-11)Nd2O3/(1

29、-10-1)Ti, (001)Nd2O3/(2-1-10)TiTi與與 Y2O3 100Y2O3/01-11Ti，(044)Y2O3/(01-1-2)Ti，110Y2O3/1-21-3Ti，(-223)Y2O3/(01-1-1)Ti；010Y2O3/11-20Ti；(400)Y2O3/(1-100)Ti；TiB 與與 TiC:001TiB/001TiC，(010)TiB/(110)TiC，(200)TiB/(-110)TiC；010TiB/110TiC，(001)TiB/(001)TiC，(200)TiB/(-110)TiC；TiB 與與 Nd2O3:011TiB/021Nd2O3, (01-

30、1)TiB/(-100)Nd2O3TiB 與與 Y2O3:-101TiB/021Y2O3,(111)TiB/(1-21)Y2O3原位自生強(qiáng)化強(qiáng)與鈦基體的界面結(jié)合良好界面微結(jié)構(gòu)界面微結(jié)構(gòu)原位自生強(qiáng)化原位自生強(qiáng)化TiTi基復(fù)合材料制備技術(shù)基復(fù)合材料制備技術(shù)制備工藝簡捷；制備工藝簡捷；多相混雜可調(diào)控；多相混雜可調(diào)控；增強(qiáng)體分布均勻增強(qiáng)體分布均勻；界面結(jié)合良好界面結(jié)合良好；性能提高有望性能提高有望。1051MPa1229MPa1298MPa20umTi合金787MPa862MPa904MPa5nmTiBTiTiBTi(TiB+TiC)/TiB4C5Ti+B4C=4TiB+TiC室溫性能室溫性能高溫性能高溫性能(