聚碳硅烷原位自生增强钛基复合材料的组织及性能

来源期刊：稀有金属材料与工程2020年第4期

论文作者：潘宇 李维斌 路新 杨宇承 刘艳军 惠泰龙 曲选辉

文章页码：1345 - 1351

关键词：钛基复合材料;粉末冶金;聚碳硅烷(PCS);力学性能;

摘    要：以低氧氢化脱氢钛粉和陶瓷先驱体聚合物聚碳硅烷（PCS）为原料,通过粉末冶金工艺原位自生制备高强高塑钛基复合材料,探究了PCS的引入对钛基复合材料的控氧效果、烧结致密化过程、基体显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:采用湿混包覆工艺可以将PCS包覆于Ti粉表面,有效控制材料制备过程中的氧增,其中制备的Ti-1.0%PCS（质量分数,下同）复合材料的氧质量分数为0.21%～0.24%,显著低于未经处理的CP-Ti样品（0.36%～0.41%）。在烧结过程中,PCS受热分解并与Ti基体原位反应生成TiC颗粒,弥散分布在基体中,而Si元素则固溶于Ti基体。PCS的引入对Ti基体的性能具有明显的改善作用,经1200℃/2 h烧结制备的Ti-1.0%PCS复合材料致密度达到98.4%,洛氏硬度为37.1 HRC,屈服强度为544 MPa,抗拉强度为650 MPa,延伸率为14.5%,其综合性能指标显著优于CP-Ti样品。