原位合成(TiC+TiB2)/Ti钛基复合材料研究(2)
致 谢 21
参考文献： 22
1. 绪论
高技术时代的到来使得我们对高性能合金材料的需求日益紧迫，而对材料性能的要求也不断提高，这就需要我们不断研究新材料，以满足对材料特殊新能以及他们优良综合性能日益增长的需求。单一的陶瓷材料、高分子材料与传统的金属材料等都已经难以满足这些要求。这些矛盾就促进了复合材料的发展与研究，因为复合材料能很好的克服单一材料的劣势，故而受到众多研究学者们的青睐。
复合材料通常是指：由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等其中的两种或者两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料。这类多相材料的性能往往优于其材料组元，优异的性能使其在航空、航天等高端新兴领域发展迅猛。在一般出现的复合材料中，金属基复合材料因为其中的独特和优越的性能占据着特殊的地位。它集中了陶瓷增强体硬度高、弹性模量高、热稳定性和化学稳定性优良、耐蚀性和有良好的金属基板、高的断裂韧性、良好的塑性和韧性，还有优良的导热性和导电性。由不同的金属基体，我们可以将复合材料分类成钛基、铁基、铝基、镁基、铜基等等，而其中，钛基复合材料因为其特殊的性能在生物、航天、航空等各类领域都有着广阔的应用前景和发展潜力。这之中颗粒增强的钛基复合材料优点明显，具有易于加工、机械性能好、成本较低、各向异性等优势。我们可以通过选择配制不同组分的复合材料，获得具有适当性能的材料以满足工程应用的需要 [1] 。
本论文将主要研究钛基复合材料，这类材料具有高的比刚度和比强度以及良好的高温抗蠕变性能，因此对航空航天领域的研究具有极大的吸引力。材料科学工作者近期已经在对钛基复合材料的制备工艺以及其结构、性能方面的研究中获得一定的成绩。钛基复合材料的研究工作，主要集中于合成制备、材料的结构和材料的其他方面的性能等。
综上所述，我们可以看出现有的钛金属材料及其合金越来越难以满足新科技以及工业发展的需要。所以说，钛基复合料的发展研究这几年来正成为开发的重点热门。在本课题中，我们将研究Ti-B4C反应体系以及Al-Ti-B2O3反应体系，研究它们的反应产物：钛基复合材料的性能。
1.1 DSC（差热法）
差示扫描量热法及为differential scanning calorimetry（DSC），主要用于测量物质的转变温度及其热流量与温度或时间的关系，只要物质在变化过程中伴随着热效应，此测量便可提供该变化过程的定性和定量信息[2]。差示扫描量热是指在程序控制温度（即控制被测材料与对照组在相同条件下加热或冷却）的条件下，测量单位时间内输入到样品和参比物之间的能量差（或功率差）随温度变化的一种技术。按测量方法的不同，DSC仪可分为功率补偿式和热流式两种 [3] 。
下图1.1即为功率补偿式示差示扫描量热仪原理示意图。样品与对照物具有彼此独立的加热器和传感器，整个仪器有两条控制电路，其中一条是用于控制温度的，它可以使样品和对照物在预定的速率下升温或降温；而另一条则用于控制功率补偿器，给样品补充或减少热量，从而文持样品和参比物之间的温差为零。当样品发生放热效应时，样品温度将高于参比物，在样品与参比物之间出现温差，该温差信号被转化为温差电势，再经差热放大器放大后送入功率补偿器，使样品加热器的电流IS减小，而参比物的加热器电流IR增加，从而使样品温度降低，参比物温度升高，最终导致两者温差又趋于零。反之亦然。因而只要记录下样品的放热或吸热速度，也就是记录下补偿给样品和参比物的功率差随温度T或时间t变化的关系，就可获得试样的DSC曲线