1、TiC-Al<,2>O<,3>/Fe-Al金屬陶瓷復(fù)合材料作為工具材料和耐磨材料表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。但目前常規(guī)的粉末冶金方法使得材料的制備成本較高，同時(shí)造成的陶瓷顆粒界面污染，嚴(yán)重影響了材料的力學(xué)性能。探索一條低成本制備高性能復(fù)合材料的新途徑，對(duì)推廣其應(yīng)用具有重要意義。 本研究結(jié)合我國(guó)豐富的鈦鐵礦資源，以鋁熱、碳熱原位合成法，采用自蔓延高溫合成技術(shù)和反應(yīng)燒結(jié)工藝制備了TiC-Al<,2>O<,3>/Fe-Al復(fù)合材料，對(duì)反應(yīng)的熱力

2、學(xué)過(guò)程進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，探討了FeTiO<,3>一Al-C體系的反應(yīng)過(guò)程機(jī)理。本課題的開(kāi)展對(duì)利用礦物為主要原料，原位合成金屬陶瓷的研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 通過(guò)對(duì)熱力學(xué)理論計(jì)算、綜合熱分析和物相分析的研究，初步探討了FeTiO<,3>－Al－C體系的反應(yīng)過(guò)程機(jī)理：當(dāng)鋁、碳同時(shí)存在時(shí)，首先發(fā)生的是鋁熱還原；熔融的Al分別還原Fe<,2>O<,3>和FeTiO<,3>，隨著還原的進(jìn)行，Ti<,x>O<,y>中氧含量

3、逐漸減少；當(dāng)鋁已沒(méi)有足夠的還原能力時(shí)，此時(shí)由碳直接還原至TiC，然后富Ti缺C的TiC<,x>逐步形成接近化學(xué)計(jì)量比的TiC；固溶有Al的α-Fe逐步形成有序金屬間化合物。 在自蔓延高溫合成復(fù)合材料時(shí)，隨著預(yù)熱時(shí)間的延長(zhǎng)，有利于有序化程度的提高，但很難將無(wú)序相完全消除。在750℃下進(jìn)行熱處理，可以制備出以Fe<,3>Al有序金屬間化合物為主要成分的復(fù)合粉體。 1550℃/30MPa氬氣保護(hù)下反應(yīng)燒結(jié)制備的致密復(fù)合材料，當(dāng)