1、TiAl基高溫復合材料具有輕質、高強、耐腐蝕及優(yōu)良的高溫性能，是一種理想的高溫結構材料，在航空航天及汽車工業(yè)領域的應用具有顯著的優(yōu)勢。然而TiAl基高溫復合材料還存在多方面的不足，如室溫脆性較大，在更高溫環(huán)境中強度不足，這嚴重阻礙了其在更廣范圍的應用。因此，目前對TiAl基高溫復合材料的研究重點在于在不影響材料自身優(yōu)良性能的前提下，改善其綜合性能。
　　本研究采用熱壓燒結工藝，原位生成增強相，同時引入第三微合金元素，制備摻雜強化A

2、l2O3/TiAl高溫復合材料。探討了Ti-Al-TiO2基礎體系中分別摻雜不同量的MoO3、La2O3、Mo，以及Ti-Al-TiO2-Nb2O5體系中摻雜不同量MoO3對復合材料性能的影響。通過第三微量金屬元素的固溶強化與第二相顆粒強化相結合，軟硬相相互協(xié)同作用提高材料的綜合性能。采用XRD、SEM及EDS分析了產物的物相組成與微觀結構，結合力學性能測試，分析了復合材料組成、結構與性能之間的關系。
　　XRD分析得出:在Ti-

3、Al-TiO2-MoO3體系中主要物相有TiAl、Ti3Al基體相、Al2O3增強相及少量的MoAl5相和Ti2AlMo相;Ti-Al-TiO2-La2O3體系產物主要由TiAl、Ti3Al、Al2O3和少量的LaAl4相組成;Ti-Al-TiO2-Mo體系產物主要物相由TiAl、Ti3Al、Al2O3和少量的MoAl5相組成。同時引入Nb2O5和MoO3摻雜的體系中，主要物相包括TiAl、Ti3Al、Al2O3和少量的NbAl3和Mo

4、Al5相。
　　SEM分析得出:在復合材料中，細小的Al2O3增強顆粒均勻地分布在TiAl基體晶界處，控制了TiAl基體晶粒尺寸的長大;當引入適量的第三元素固溶于基體中，改善了Al2O3顆粒與TiAl基體界面之間的潤濕性，促成了Al2O3顆粒分布的均勻性。但當摻雜量超過一定比例時，導致Al2O3顆粒發(fā)生一定的團聚現象，材料微觀結構的變化，使材料的相關性能也隨之發(fā)生變化。
　　機械性能測試得出:各體系隨著摻雜含量的增加，試樣密

5、度和維氏硬度隨之逐漸提高。但每種體系所得試樣的力學性能卻呈峰值變化趨勢。Ti-Al-TiO2-MoO3體系中當MoO3摻雜量為3.78wt％時，材料的彎曲強度達到峰值702MPa，斷裂韌性也達到最大值8.3MPa·m1/2。Ti-Al-TiO2-La2O3體系中引入8.56wt％La2O3時到試樣的抗彎強度達到最大值為695.96MPa，同時試樣的斷裂韌性也達到了峰值7.79MPa·m1/2。當摻雜Mo含量為2.5wt％時Ti-Al-T

6、iO2-Mo體系產物的斷裂韌性達到最大值742.47MPa，同時試樣的抗彎強度也達到最大值7.81MPa·m1/2。復合引入Nb2O5和MoO3體系中當摻入MoO3含量為1.54wt％時，Al2O3/TiAl試樣的抗彎強度和斷裂韌性分別達到最大值672.96MPa和7.20MPa·m1/2。對比分析可以看出，各體系試樣的機械性能比未摻雜試樣均有顯著提高，MoO3摻雜合成Al2O3/TiAl復合材料的斷裂韌性最高，而Mo摻雜所得復合材料的