1995,N95 材料导报 61· 金属基复合材料的反应合成技术 Reactive Synthesis of Metal Matrix Composites 程秀兰潘复生 (重庆大学治金及材料工程系,重庆630044) 摘要综述了全属基复合材料的新型生产工艺一反应合成技术的现状及发展 概况,重点介绍了铸造、粉末冶金、喷射沉积三种工艺过程中的反应合威技术,讨论了 存在的相关问题。 关键词·金属基复合材料反应合成反应铸造自蔓廷高温合成粉末冶金喷射 沉积 Abstract The present status of the reactive synthesis technology for metal matrix c sites is reviewed, and the existing problems are dicussed in this pa- per, with partcular attention to reactive casting, powder metallurgy and reactive Key words metal matrix composites, reactive synthesis, reactive casting Merzhanov用SHS法合成TiB2/Cu功能梯 1前言 度材料的研究中2。金属基复合材料的反应 自本世纪60年代以来,金属基复合材料合成法是指借助合金设计,在一定条件下在 (MMC)因其特有的高强度、高硬度、耐磨及基体金属内原位反应形核生成一种或几种热 耐高温等优良性能,而引起国内外材料科学力学稳定的增强相的一种复合方法。这种增 工作者的普遍关注,现已发展成为先进复合强相一般为具有高硬度、高弹性模量和高高 材料的一个重要分支。长期以来,金属基复合温强度的陶瓷颗粒,即氧化物、碳化物、氮化 材料制造工艺的研究往往侧重于传统的外加物、硼化物、甚至硅化物,如A12O3、Y2O3、 增强体复合法,如铸造复合,粉末冶金(P/SiC、TiC、TaC、TiN、TiB2、SiN、等颗粒,它 M)复合等工艺技术,但人们却发现这类复合们往往与传统的金属材料,如A、Mg、Ti 技术存在着许多问题,如二艺复杂,成本昂Fe、Cu等金属及其合金,或(NiTi)、(ATi) 贵,增强体与基体结合不良,增强体易偏聚等金属间化合物复合,可望得到具有优良性 等针对这些情况,近年来一种新型的金属基能的结构材料或功能材料 复合材料生产方法一反应合成( Reactive 与金属基复合材料传统的复合工艺相 Synthesis)技术应运而生 比,反应合成法的特点是:①一般而言增强体 反应合成法有时又称原位生成复合法,表面无污染,并且由于避免了与基体浸润不 是 Kozak等首先于1989年提出来的1,但良的问题,因而与基体结合良好②增强体大 实际上最早出现于1967年前苏联小和分布较易控制并且数量可在较大范围 本课题为国家教委留学回国人员基金资助项目 S1994-2013ChinaacAdemicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net

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材料 导报 金属基复合材料的反应合成技术 ‘




































程 秀兰 潘 复生
重庆大学冶金及 材料工 程系 , 重庆



摘 要 综 述 了金 属 基复合 材料 的 新 型生 产 工 艺一 反 应合 成技 术 的现 状 及 发 展 概 况 , 重 点介 绍 了铸造 、 粉末 冶 金 、 口 贪射沉 积 三 种 工 艺过程 中 的 反 应合 成技 术 , 讨论 了 存在 的 相 关 问题 。 关键 词
金属基复合材料 反应合 成 反应铸造 自蔓延高温合成 粉末冶金 喷射 沉积




















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才斗沪 ‘￡ 八。 前言 自本世纪
年代以 来 , 金属基复合材 料




因其 特有 的高强 度 、 高硬 度 、 耐 磨及 耐高 温 等优 良性能 , 而 引起 国 内外材料 科学 工 作者 的普遍关 注 , 现 已 发展成 为先进 复 合 材料 的一个重 要分支 。 长期 以 来 , 金属 基复 合 材料 制造工 艺的研 究往往侧 重于 传统 的外 加 增 强 体 复 合 法 , 如 铸 造 复 合 , 粉 末 冶 金




复合等工 艺技术 , 但人 们却 发现这 类复 合 技术 存在 着许多 问题 , 如工 艺复 杂 , 成 本 昂 贵 , 增 强 体与基 体 结合 不 良 , 增 强 体易 偏 聚 等 。 针对这些情 况 , 近 年来一 种新型 的金属 基 复 合材料 生产 方 法 — 反 应 合 成








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技 术应运而 生 。 反应 合 成法 有时 又 称原 位 生 成复 合 法 , 是




等首先于


年提 出 来 的
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年 前 苏 联






用

法 合 成





功 能 梯 度 材料的研 究 中图 。 金 属基 复合材 料 的反应 合成法 是 指借助合金 设 计 , 在一定 条 件下在 基体金属 内原位 反应形 核生成 一种或 几种热 力学稳 定的增强 相的一 种复合 方法 。 这 种增 强相 一般 为具 有高 硬 度 、 高 弹性 模量 和高高 温强 度的陶 瓷颗 粒 , 即氧 化 物 、 碳 化物 、 氮 化 物 、 硼 化 物 、 甚 至 硅 化 物 , 如



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等 颗 粒 , 它 们 往 往 与传统 的 金 属 材 料 , 如

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等金 属 及 其 合金 , 或




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等金 属 间化合 物复合 , 可 望 得到 具有 优 良性 能的结构 材料或 功能材 料〔“一 ‘〕 。 与金 属 基 复合材料 传统 的复合工 艺相 比 , 反应 合成法 的特点是

一般而言 增强体 表面 无 污染 , 并且 由于避 免 了与基体浸 润不 良的 问题 , 因而 与基体结合良好 。
增 强体大 小和 分布较 易控 制 , 并且 数 量可 在较大 范 围 , 本课题 为国家教委留学 回国人 员荃金资助 项 目