增强相含量对TiB增强高温钛基复合材料组织性能的影响

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第3章 TiB体积分数对TiB/Ti复合材料显微组织及力学性能的影响
3.1 引言
本章中选用近α高温钛合金Ti-6Al-2.5Sn-4Zr-0.7Mo-0.3Si-0.3Y作为基体，利用基体钛合金与TiB2在熔炼过程中发生原位反应，合成TiB非连续增强钛基复合材料。研究了不同体积分数的TiB/Ti复合材料的反应体系、相组成、凝固规律、显微组织及力学性能。
3.2原位反应体系
反应Gibbs自由能G是-个非常重要的热力学参数，它决定了化学反应能否自发进行，因此可以判断在恒温恒压条件下反应过程进行的方向性。如果G为负，则反应过程可以自发的进行。G为正则反应不能自发进行，或者反应向相反方向自发进行。因此必须首先通过G对设计体系的可行性进行验证。
本文在降低成本及简化体系的前提下，设计体系Ti与TiB2反应生成最佳增强体TiB晶须，在制备复合材料过程中，仍然只发生Ti与TiB2反应。为此本文仅对此该种反应G进行简单计算讨论，说明设计可行性。本文涉及的反应方程式如式(3-1)所示，其相应G计算式为式(3-2)所示。经过计算，反应G随温度变化趋势如图