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该文首先对Ti-Si-C三元体系合成Ti<,3>SiC<,2>的可行反应途径进行了热力学分析,确定了材料体系.随后利用正交试验对Ti-Si-C三元系统机械合金化(MA)进行了系统的研究,以确定适宜的粉末制备工艺.在对机械合金化混合粉料的动力学分析的基础上,确定了适当的反应烧结工艺,并最终制备了Ti<,3>SiC<,2>块体材料.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDAX)和透射电子显微镜(TEM)等实验手段和力学测试方法研究了Ti-Si-C机械合金化粉体与Ti<,3>SiC<,2>块体材料的组织结构和物理、力学性能.研究结果表明,在合成Ti<,3>SiC<,2>的各种反应中,直接由Ti-Si-C元素单质粉末来合成Ti<,3>SiC<,2>的吉布斯自由能变化是最大的,即从热力学角度来说,这种反应是最易进行的,甚至在机械合金化过程中就可能反应合成Ti<,3>SiC<,2>.鉴于MA Ti<,3>SiC<,2>相形态和反应程度不易控制,且反应产物结构疏松难以致密化,因此通过优选机械合金化条件避免了上述合成反应的发生,并且实现了降低Ti<,3>SiC<,2>烧结反应温度、促进致密化过程的目标.通过优化反应烧结工艺成功制备了致密度最高达98﹪以上的Ti<,3>SiC<,2>块体材料.其主晶相为Ti<,3>SiC<,2>,体积分数最高达到89﹪以上;其余杂相以TiC为主.Ti<,3>SiC<,2>相呈明显的层片状特征、晶形完整均匀,层片厚度约为1-2μm.可以观察到Ti<,3>SiC<,2>在螺位错露头处的台阶生长,以及高温烧结致密化过程中产生的位错亚结构.杂相TiC弥散分布在Ti<,3>SiC<,2>基体上,并呈现局部偏聚状态;其晶粒尺寸较细,约0.5μm.力学性能测试表明,所制备Ti<,3>SiC<,2>块体材料硬度较高,基体维氏硬度达到8.65GPa,含TiC颗粒聚集区则高达19.47GPa.与纯Ti<,3>SiC<,2>材料相比,所制备材料的弹性模量和弯曲强度较低,分别为457MPa和283MPa,受致密度影响较大.其断裂韧性为8.34 MPa·m<'1/2>,低于纯Ti<,3>SiC<,2>材料,可能是第二相TiC影响所致.