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增強(qiáng)相含量對TiB增強(qiáng)高溫鈦基復(fù)合材料組織性能的影響
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  • 第3章 TiB體積分?jǐn)?shù)對TiB/Ti復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    本章中選用近α高溫鈦合金Ti-6Al-2.5Sn-4Zr-0.7Mo-0.3Si-0.3Y作為基體，利用基體鈦合金與TiB2在熔煉過程中發(fā)生原位反應(yīng)，合成TiB非連續(xù)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。研究了不同體積分?jǐn)?shù)的TiB/Ti復(fù)合材料的反應(yīng)體系、相組成、凝固規(guī)律、顯微組織及力學(xué)性能。
    3.2原位反應(yīng)體系
    反應(yīng)Gibbs自由能?G是一個非常重要的熱力學(xué)參數(shù)，它決定了化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，因此可以判斷在恒溫恒壓條件下反應(yīng)過程進(jìn)行的方向性。如果?G為負(fù)，則反應(yīng)過程可以自發(fā)的進(jìn)行。?G為正則反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行，或者反應(yīng)向相反方向自發(fā)進(jìn)行。因此必須首先通過?G對設(shè)計(jì)體系的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
    本文在降低成本及簡化體系的前提下，設(shè)計(jì)體系Ti與TiB2反應(yīng)生成最佳增強(qiáng)體TiB晶須，在制備復(fù)合材料過程中，仍然只發(fā)生Ti與TiB2反應(yīng)。為此本文僅對此該種反應(yīng)?G進(jìn)行簡單計(jì)算討論，說明設(shè)計(jì)可行性。本文涉及的反應(yīng)方程式如式(3-1)所示，其相應(yīng)?G計(jì)算式為式(3-2)所示。經(jīng)過計(jì)算，反應(yīng)?G隨溫度變化趨勢如圖...
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