Ti3SiC2-64volSiC复相陶瓷高温氧化机理研究

摘要

采用热等静压原位合成了高致密的Ti3SiC2-64vol%SiC复相陶瓷.通过热重实验研究其在1100～1450℃中空气气氛的高温氧化行为和机理.研究显示,复相陶瓷的等温动力学曲线遵循抛物线型氧化或抛物线型-直线型氧化规律.SiC(64vol%)的引入显著提高了Ti3SiC2-SiC材料的抗氧化能力.XRD及SEM-EDS分析显示,氧化膜由外层金红石型TiO2和非晶态SiO2组成,过渡层为TiO2与SiO2混合物.高温下(1400℃),非晶态SiO2的形成改变了TiO2膜的生长形态,形成致密TiO2膜,有效阻碍了氧的扩散.长时间氧化其抛物线速率常数比在1200℃下氧化低一个数量级.材料在1400℃下的抗氧化性能明显优于在1200℃下的抗氧化性能.