TiC及其复合材料的研究现状摘要：TiC作为增强相的加入改善了材料的整体强度，材料强度与致密性有密切关系，致密性越好样品的强度也会越大。本文归纳了TiC颗粒的制备方法，及其复合材料的研究现状等成果。关键词：TiC；复合材料；：TU5文献标识码：A：1.引言材料、信息、能源、生物是21世纪快速发展具有革命性的行业,其中各种特性的材料在日常生活及高技术行业中已经广泛应用,因此研发制备各种性能优异的材料是当今材料科技发展的关键。TiC粉末由于具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、高强度、高硬度、导热导电等性能而被广泛应用于制作陶瓷、切削刀具、耐磨耐火材料、航空和冶金等领域。目前探索一种高效节能方法制备得到纯度高、粒度分布均匀、颗粒团聚小、接近化学计量的TiC粉末是国内外广大材料研究者关注的焦点。TiC具有NaCl型立方晶系结构,晶胞参数是0.4327nm,空间群为Fm3m,在晶格位置上碳原子与钛原子是等价的。碳化钛是无机材料中应用比较早的一种增强颗粒。目前，文献中报导较多的是利用原位生成的TiC作为增强相，制备成钛基、铜基、铝基、镍基、铁基和钨基等复合材料。2.TiC颗粒的制备方法碳化钛粉体的制备方法有很多种，而且每种方法合成的TiC粉末的粒度、分布、形态、团聚状况、纯度及化学计量比均有所异。（1）碳热还原法最常用的合成TiC方法为碳热还原法。一般采用TiO2与碳黑在高温下发生反应来制备TiC。其具体化学反应方程式如下：2TiO2+C=Ti2O3+CO，Ti2O3+C=2TiO+CO，TiO+CO=TIC+O2从工业角度看以TiO2为原料可适当降低生产成本,此反应必须在高温(1800～2000℃)进行，而所需时间也较长(10～24h)。此法在多余的碳黑烧掉后TiC有可能被重新氧化,所以使制备高质量TiC的难度加大。（2）镁热还原法镁热还原法是采用液态金属氯化物溶液与液态镁反应,通过镁还原金属氯化物置换出Ti和C原子,从而形成TiC,反应式:TiCl4(g)+CCl4(g)+4Mg(l)=TiC(s)+4MgCl2(l)该反应需在氩气保护下进行,其所需温度大于1273℃,最终可获得晶粒尺寸50nm左右、结晶较好的TiC超细粉。此方法制备的TiC粒径小，纯度高，但工序很复杂，而且对过程的控制要求较高。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---（3）直接碳化法[1]直接碳化法是利用Ti粉和碳粉反应生成TiC,反应式:Ti(s)+C(s)=TiC(s)此反应必须在较长时间(5～20h)下方能顺利进行,且在实际反应过程中,可控性差，反应物易于团聚。（4）自蔓延高温合成法(SHS)[2]自蔓延高温合成技术是利用外部提供必要的能量诱发放热化学反应（点燃），形成反应前沿（燃烧波），此后化学反应在自身放出热量的支持下继续进行，表现为燃烧波蔓燃整个反应体系，最后合成所需的材料（粉体和固结体）。SHS反应速度极快，过冷度也较高，使得大多数生成的TiC以粘结状态存在，根本没有足够时间析出，从而使TiC的形状特征与碳颗粒大体相似，而且最终所得产品的孔隙率较大。但从生产效率来看，此法合成效率很高，适合批量生产，并能制得纯度很高的产品。3.TiC复合材料的研究现状近年来，各研究机构对TiC/Fe复合材料进行了大量的研究，取得了丰硕的成果。JongrninLee等采用高能电子束照射法在AISI304不锈钢板上均匀沉积了一层TiC颗粒，并对这种表面复合材料的微观结构进行了分析。L.Bourithis等采用等离子转移弧合金化法制备了TiC增强工具钢基复合材料，并对复合材料的微观结构和磨损机理进行了研究。邹正光等对通过自蔓延高温合成TiC颗粒增强铁基复合材料进行了系统的研究，结果表明：①Ti—C—Fe体系的燃烧反应动力学过程为：首先Fe与Ti形成低共熔体，然后C溶解于其中并与之发生化学反应，生成TiC和a—Fe。该体系燃烧合成存在后反应，先形成富Ti的TiC。，其后C继续通过扩散与TiC。反应生成TiC；结构形成过程为：首先熔融金属使体系中形成大的团聚体和大的空隙，团聚体中反应生成小的TiC粒子，在其后的较高温阶段，TiC粒子长大到2～5微米。低共熔体液相的出现，对燃烧反应及结构形成均有很大的作用。②以含Fe、Mo为10％一20％的TiC/Fe(Mo)复合粉末为添加剂增强的铁基复合材料具有很好的增强效果；在复合粉末的自蔓延高温合成过程中，加入金属M...