熔融渗透工艺制备SiC-TiSi2复相陶瓷的反应机理

摘要

熔融Si渗透过程伴随着复杂的化学反应及多组分扩散,对该过程进行研究有助于更好地理解熔渗反应机理.本工作采用熔融渗透工艺制备SiC-TiSi2复相陶瓷,在生成SiC基体的同时原位生成TiSi2.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)和微区X射线衍射(micro-beam XRD)分别对熔融硅区域、Si/SiC界面以及SiC基体的微观结构和相组成进行表征和分析,研究了熔渗工艺制备S iC-T iS i2的反应机理.结果表明:高温下液S i渗入C-T iC预制体,发生化学反应生成SiC、TiSi2以及少量副产物Ti5 Si3,其中Ti5 Si3主要集中于Si/SiC界面处.随着反应进行,液Si与TiSi2形成液态Ti-Si共晶.该液态共晶通过流动扩散在Si区域中析出TiSi2.而预制体中的少量固态C在液Si中溶解、扩散,并在S i区域生成均匀分布的孤立S iC颗粒.