Ti₂AlC/Al₂O₃复合材料的原位合成及其力学性能

刘建科¹，解晨²，朱建锋³，叶兰³

1. 陕西科技大学理学院,教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室2. 陕西科技大学电气与信息工程学院3. 陕西科技大学材料科学与工程学院

摘 要：以Ti、TiC、Al和TiO2为原料,通过原位热压反应烧结法在1 350℃合成Ti2AlC/Al2O3复合材料。利用XRD详细研究了其反应过程,并分析了Al2O3对材料微观结构和性能的影响。结果表明,该体系在热压过程中的反应分多步进行,主要包括Ti粉与Al粉反应生成Ti-Al金属间化合物,TiO2与Al反应生成Al2O3以及Ti-Al金属间化合物与TiC反应生成Ti2AlC材料。原位反应生成的Al2O3均匀分布在Ti2AlC晶界上,抑制了Ti2A1C晶体的异常生长,从而使基体相Ti2AlC晶粒细小、均匀。力学性能测试表明Ti2AlC/12%（质量分数）Al2O3复合材料的硬度、抗压强度、抗弯强度和断裂韧性较Ti2AlC单相材料分别提高了66%,126%,130%和19.3%,并分析了其改性机理。

关键词：Ti2AlC;Al2O3;微观结构;力学性能;