Ti/SiC梯度材料

硬度与韧性梯度可调

一种通过反应烧结制备的Ti/SiC梯度材料，利用Mg2Si添加剂原位形成Ti5Si3，实现成分与性能的连续梯度过渡。

Li, Jingkun · 付彬国 · 董天顺 · 李国禄 · Zhang, Yanling · Liu, Yongyue · Liu, Jiageng

Journal of Materials Research and Technology 2023

参数信息

相对密度

98.32 %

相对密度

88.73 %

相对密度

97.28 %

硬度

532.97 HV

硬度

571.32 HV

硬度

228.14 HV

断裂韧性

6.74 MPa m1/2

断裂韧性

4.91 MPa m1/2

技术优势

梯度连续可调

六层结构中Ti和Si含量连续变化，实现性能从陶瓷到金属的平滑过渡，避免界面突变。

原位生成强化相

Ti与SiC反应生成Ti5Si3，原位引入第二相，增强了含Ti层的硬度。

应用场景

• 航空航天热结构：耐高温且热应力小，替代均质材料做热端部件。
• 高温防护：陶瓷表面耐烧蚀，金属侧散热，兼顾防护与导热。
• 梯度装甲：梯度硬度与韧性，逐层耗散冲击能，抵御高速侵彻。