合成二硼化钛陶瓷复合材料,核心是选择适配的基体相、增强相及复合工艺,构建性能互补的材料体系。需优先确定增强相类型,根据应用需求选用碳化硅、氮化硼、氧化铝等陶瓷颗粒或晶须,也可搭配金属镍、铝等作为粘结相,通过颗粒弥散、晶须增韧等方式,改善二硼化钛本身脆性大、抗热震性差的缺陷。原料制备阶段需严格控制二硼化钛粉末纯度与粒径,搭配对应增强相原料进行均匀混合,可采用球磨法、喷雾干燥法实现原料的精细化分散,避免团聚现象影响复合效果,同时精准控制各相配比,保障复合材料的综合性能。

优化复合成型与烧结工艺,是保障二硼化钛陶瓷复合材料结构致密、性能稳定的关键。成型环节可根据制品形状与精度要求,选用干压成型、注浆成型、注射成型等工艺,对于复杂结构件优先采用注射成型,通过添加粘结剂提升坯体强度与成型精度。烧结环节是核心步骤,可选用无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结等工艺,其中热压烧结能在高温高压下实现快速致密化,显著提升材料致密度与力学性能;放电等离子烧结则通过脉冲电流加热,缩短烧结时间并降低烧结温度,减少晶粒长大,适配高性能复合材料的制备。
后续处理与性能检测,是确保二硼化钛陶瓷复合材料符合工业应用标准的重要环节。烧结后的坯体需进行机械加工,通过研磨、抛光等工艺达到所需尺寸精度与表面光洁度,同时针对不同应用场景进行表面改性处理,如涂层防护、化学蚀刻等,进一步提升材料的耐磨性、耐腐蚀性。性能检测阶段需全面测试复合材料的硬度、抗弯强度、断裂韧性、热导率等关键指标,通过扫描电镜观察微观结构,确保增强相均匀分布、界面结合良好,形成 “原料复合 - 成型烧结 - 后处理检测” 的完整合成体系,保障产品满足工业应用的性能需求。