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该文采用自蔓延镁热还原高温合成工艺,利用TiO<,2>-Mg-C-N<,2>放热反应,成功制备了亚微米级TiC<,1-x>N<,x>粉末.利用多种实验手段和分析方法,研究了合成TiC<,1-x>N<,x>的燃烧合成反应机理、工艺规律、产物的微观组织及粉末特性.基于热力学理论,对TiO<,2>-Mg-C-N<,2>体系的反应自由能及反应绝热温度进行了理论计算和分析,理论上验证了TiO<,2>-Mg-C-N<,2>体系的燃烧合成反应得到TiC<,1-x>N<,x>粉末的可行性.根据各反应自由能的大小,首先发生的是TiO<,2>和Mg的还原反应,然后是Ti和C、Ti和N<,2>的反应,及TiC和TiN固溶合成TiC<,1-x>N<,x>的反应.计算了TiC<,1-x>N<,x>在特定温度下的稳定范围,温度T和N<,2>压力P(N2)对TiC<,1-x>N<,x>固溶体的x值有直接影响,在一定的P(N<,2>)下,温度越高x值越小,反之,当温度恒定时,P(N<,2>)值越大x值越大.基于热力学的理论计算和动力学理论,结合燃烧波的差热分析、淬熄实验、微观组织分析、化学成分分析,研究TiO<,2>-Mg-C-N<,2>体系的燃烧反应的微观过程.差热分析表明,该反应过程遵循热力学上的最佳路径,即经由多个中间反应直至最后完成,Mg在650℃时开始熔化,TiO<,2>和Mg在750℃左右开始发生剧烈的氧化还原反应,Ti和C、N<,2>的反应大约在1100℃左右,TiC和TiN在1300℃左右固溶合成TiC<,l-x>N<,x>.淬熄实验结果表明,TiO<,2>-Mg-C-N<,2>体系燃烧反应可划分三个阶段:反应初段,TiO<,2>颗粒与Mg熔体以溶解-析出机制反应生成Ti和MgO,反应放出的强大热诱发了Ti-CN<,2>之间的反应,生成TiC和TiN的机制为扩散反应机制,最后,TiC和TiN连续固溶生成TiC<,1-x>N<,x>固溶体,结果与热力学计算的结果一致,TiO<,2>-MgC-N<,2>之间的反应为复杂的固-液-气反应.研究结果表明,工艺参数对TiC<,1-x>N<,x>粉末的合成具有重要影响.在反应原料中加入适量的稀释剂MgO(0~61﹪)和TiC<,0.5>N<,0.5>(0~51﹪),可调节燃烧温度,改善氮气向反应前沿的渗透,获得高品质的TiC<,1-x>N<,x>粉末.随着氮气压力的提高,产物的氮化程度增加,转化率提高.随着配碳量的增加,产物TiC<,1-x>N<,x>的碳含量增加,氮含量减小,但过高的配碳量会导致过多的游离碳,过低的配碳量导致氧含量过高.优化工艺参数,即加入48﹪的TiC<,0.5>N<,0.5>稀释剂,配碳量在0.3~0.7mol之间,氮气压力为80atm时制备的TiC<,1-x>N<,x>粉末性能最佳,氧含量小于0.8﹪,氮含量较高,粒度为0.3~1.5μm.