熔融渗透工艺制备SiC-TiSi 2 复相陶瓷的反应机理

熔融Si渗透过程伴随着复杂的化学反应及多组分扩散，对该过程进行研究有助于更好地理解熔渗反应机理。本工作采用熔融渗透工艺制备SiC-TiSi2复相陶瓷，在生成SiC基体的同时原位生成TiSi2。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析（EDS）和微区X射线衍射（micro-beam XRD）分别对熔融硅区域、Si/SiC界面以及SiC基体的微观结构和相组成进行表征和分析，研究了熔渗工艺制备SiC-TiSi2的反应机理。结果表明：高温下液Si渗入C-TiC预制体，发生化学反应生成SiC、TiSi2以及少量副产物Ti5Si3，其中Ti5Si3主要集中于Si/SiC界面处。随着反应进行，液Si与TiSi2形成液态Ti-Si共晶。该液态共晶通过流动扩散在Si区域中析出TiSi2。而预制体中的少量固态C在液Si中溶解、扩散，并在Si区域生成均匀分布的孤立SiC颗粒。