SCS-6 SiC/Ti_2AlNb复合材料的界面反应及机理

摘要

运用量子化学计算理论,求出了有关化合物的热化学参数,并根据有关热力学模型,计算了金属间化合物Ti2AlNb中元素的活度,由此计算了SCS-6SiC长纤维增强Ti2AlNb金属间化合物复合材料界面反应的Gibbs函数变值ΔrG,用ΔrG判据推测了界面反应产物并与透射电镜实验结果进行了对比分析。研究表明,由于Ti2AlNb中原子结合力较Ti3Al强,因而SCS-6SiC/Ti2AlNb复合材料的界面反应较SCS-6SiC/Ti3Al轻。反应初期形成晶粒非常细小的TiC,Ti5Si3,晶粒较大的TiC和Ti3Si是由于元素扩散和反应所形成。在对复合材料的热暴露中,这些反应产物均进一步长大,并由于反应Ti3Al+C→Ti3AlC,在Ti2AlNb基体中形成一些三元反应产物Ti3AlC晶粒。