摘要：层状三元钛铝化碳Ti_(3)AlC_(2)是MAX相家族中重要的一员,其因兼具金属与陶瓷的双重性能优点,引起了广泛关注。它是一种潜在的功能材料和结构材料,可作为高温结构材料、热交换器材料、耐腐蚀构件、低摩擦系数材料、电接触材料、核燃料包壳材料、损伤敏感部件等,具有广泛的应用前景。但是合成Ti_(3)AlC_(2)的窗口非常窄,目前制备高纯Ti_(3)AlC_(2)块体材料大多采用原位反应法,不仅合成物中Ti_(3)AlC_(2)的纯度难以控制,制品外形简单,尺寸小,而且很难实现工业化生产。而常规陶瓷材料的制造大多是先合成相应的高纯陶瓷粉末,然后再通过粉体的不同设计,制备出所需要的陶瓷材料。因此,合成高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末对于实现Ti_(3)AlC_(2)陶瓷材料的工业化生产至关重要。学者们针对制备高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末展开了深入、系统的研究。目前主要的制备方法有自蔓延高温合成法、无压烧结法、机械合金化法、机械合金化-热处理法、熔盐法、微波烧结法等,这些方法均可制备出微米或纳米级的高纯Ti_(3)AlC_(2)粉末。其中,无压烧结法工艺简单,适用范围广。众多研究表明,添加Sn、Si、Ni、B_(2)O_(3)等各种助剂可显著降低其合成温度,并提高产物中Ti_(3)AlC_(2)相的纯度。熔盐法可在较低的温度下合成分散性较好且纯度较高的纳米级Ti_(3)AlC_(2)粉体,合成产物的形貌及尺寸可控。这两种制备技术具有一定的优异性。本文综述了国内外学者针对高纯Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末的研究所取得的最新进展,分别对Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末的各种制备技术、合成机理、性能对比及应用前景进行了梳理,最后对Ti_(3)AlC_(2)陶瓷粉末研究领域内亟待解决的问题进行了分析与讨论。

摘要：增材制造(AM)技术以其可设计性强、近净成型等优点,在非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)等金属基复合材料领域引起了广泛关注。AM技术通过快速凝固的成型方式,能有效拓宽对DRTMCs微观组织和力学性能的调控窗口。金属AM技术主要分为粉床熔融法(PBF)和定向能量沉积法(DED)。粉床熔融法包括选区激光融化(SLM)技术和电子束熔融(EBM)技术,定向能量沉积法主要包括激光熔化沉积(LMD)技术和电弧增材制造(WAAM)技术。本文综述了近年来利用以上技术制备硼化钛(TiBw)增强DRTMCs的研究现状。从粉末状态出发,讨论了混合粉末和预合金化复合粉末对DRTMCs中TiBw的尺度特征参数、基体组织以及力学性能的影响规律。在此基础上,对目前存在的关键问题和未来的发展趋势进行了展望。

摘要：碳纳米管(CNTs)增强铝基复合材料(AMCs)因综合了铝基体和CNTs的优异特性,而具有高的比强度、比模量及优良的耐蚀性和导电导热等功能特性,近年来在快速发展的航空航天、轨道交通及汽车构件轻量化等领域展现出广阔的应用前景。然而在CNTs增强AMCs的研究中面临着CNTs不易分散均匀、与铝基体间的润湿性较差、Al-CNTs易发生界面反应生成易水解的Al4C3硬脆相等瓶颈问题。如何解决CNTs分散均匀性的同时,抑制有害界面反应并改善其界面润湿性和界面结合,促进CNTs在AMCs中强化效果的充分发挥已成为该领域目前的主要研究方向。本文梳理并综述了近年来国内外研究人员针对上述问题所提出的解决思路,从界面设计角度总结分析了不同界面调控策略对复合材料界面结合、界面反应以及力学性能的影响,为基于界面结构设计的CNTs增强AMCs的组织与性能调控提供了实验和理论参考。