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第1章 绪论 1

1.1 金属间化合物的研究现状与趋势 1

1.1.1 金属间化合物的特点及应用 1

1.1.2 Fe-Al金属间化合物的研究现状 2

1.1.3 Ti-Al金属间化合物的研究现状 6

1.1.4 Ni-Al金属间化合物的研究现状 9

1.1.5 金属间化合物的发展趋势与存在的问题 10

1.2.2 复合陶瓷的发展 12

1.2.1 陶瓷材料的研究现状 12

1.2 陶瓷及其复合材料的研究现状与发展趋势 12

1.2.3 材料的剪裁与设计 13

1.2.4 纳米陶瓷 13

1.2.5 Al2O3陶瓷材料的研究 15

1.2.6 TiC陶瓷及其复合材料的研究现状 16

1.2.7 陶瓷基复合材料的强韧化研究 17

1.2.8 陶瓷及其复合材料的发展趋势 19

1.2.9 金属间化合物／陶瓷基复合材料 21

参考文献 22

1.3 对金属间化合物／陶瓷复合材料（I/CMC）发展趋势的几点认识 22

第2章 陶瓷材料的结构与性能 28

2.1 固体材料的晶体结构 28

2.2 陶瓷晶体结合类型与负电性 29

2.2.1 晶体的结合能 30

2.2.2 陶瓷晶体结合的基本类型及特性 31

2.2.3 晶体的负电性 33

2.3 氧化铝陶瓷的结构与性能 34

2.3.1 结构 34

2.3.2 Al2O3陶瓷的性质 37

2.4 氧化锆陶瓷 38

2.4.1 单晶ZrO2的晶体结构、多型体 39

2.4.2 氧化锆陶瓷的性能和应用 40

2.5 TiC陶瓷 41

2.5.1 TiC陶瓷的结构 41

2.5.2 TiC陶瓷的性能 41

2.6 小结 42

参考文献 42

3.1 金属间化合物结构材料的特点 43

第3章 金属间化合物的结构及性能 43

3.2 Fe-Al金属间化合物的结构与性能 44

3.2.1 Fe-Al金属间化合物的结构 44

3.2.2 Fe-Al金属间化合物的性能 45

3.3 Ti-Al金属间化合物的结构与性能 49

3.3.1 TiAl化合物（γ）和Ti3Al化合物（α2）的晶体结构 50

3.3.2 Ti-Al基合金的组织结构与性能 50

3.4 Ni-Al金属间化合物的结构与性能 52

3.4.2 Ni-Al金属间化合物的组织结构与性能 53

3.4.1 NiAl和Ni3Al金属间化合物的晶体结构 53

3.5 过渡金属硅化物 57

3.6 小结 58

参考文献 58

第4章 I/CMC复合材料的研究方法与制备工艺 61

4.1 研究方法 61

4.1.1 材料性能预测与设计 61

4.1.2 复合材料的相容性分析 64

4.1.3 复合材料的制备与性能研究方法 65

4.2 金属间化合物／陶瓷复合材料的制备工艺方案 66

4.2.1 熔渗烧结工艺 67

4.2.2 粉末冶金制备工艺 68

4.3 添加合金元素的Fe-Al/Al2O3复合材料设计 70

4.4 Fe3Al/Al2O3复合材料性能与微观组织检测 70

4.5 复合材料失效研究方法 71

4.5.1 承载条件下的复合材料声像失效研究 71

4.5.2 抗热震实验方法 72

4.6 材料专家系统设计 74

4.7 小结 75

参考文献 76

第5章 Fe-Al/Al2O3陶瓷复合材料 78

5.1 复合材料的性能预测与分析 78

5.1.1 Fe3Al金属间化合物的晶体结构 78

5.1.2 Fe3Al相的价电子结构 79

5.1.3 Fe3Al键能计算 85

5.1.4 合金化过程对Fe3Al合金价电子结构的影响 88

5.1.5 α-Al2O3陶瓷晶体晶胞电子结构 89

5.2.1 Fe3Al/Al2O3复合材料的熔渗制备工艺 91

5.1.6 Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的宏观性能预测 91

5.2 Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的制备 91

5.2.2 复合材料的粉末冶金制备工艺 93

5.2.3 试验结果分析 96

5.2.4 复合材料的强韧化分析 99

5.3 Fe3Al/Al2O3复合材料的微观组织结构 101

5.3.1 复合材料的金相组织 101

5.3.2 复合材料的微观结构 103

5.3.3 复合材料的界面特征 113

参考文献 117

5.4 小结 117

第6章 合金化元素对Fe-Al/Al2O3陶瓷复合材料的影响 119

6.1 合金元素对Fe-Al金属间化合物的作用 119

6.2 含合金元素Fe-Al/Al2O3复合材料的设计与制备工艺方案 120

6.2.1 材料设计 120

6.2.2 制备工艺方案的确定及实施 120

6.3 制备技术及合金化元素对复合材料性能的影响 121

6.3.1 合金化元素对复合材料性能的影响 121

6.3.2 制备技术对复合材料性能的影响与工艺参数的选择 128

6.4 制备技术及合金元素对复合材料微观结构的影响 131

6.4.1 复合材料的成分分析 131

6.4.2 复合材料的组织结构 135

6.5 小结 145

参考文献 145

第7章 I/CMC复合材料的失效与强韧化机制 147

7.1 复合材料的声像特征与承载条件下失效机制 147

7.1.1 复合材料的声学性能 147

7.1.2 复合材料的声像特征 150

7.1.3 承载时复合材料的失效特征 156

7.1.4 材料的加载历史 162

7.2 复合材料的抗热震性能 163

7.2.1 薄试样热冲击试验与结果 163

7.2.2 块体材料试样的热冲击特征 166

7.2.3 Fe-Al/Al2O3复合材料和ZTA陶瓷断口形貌对比 175

7.2.4 热应力和残余强度 177

7.2.5 热震性能分析 178

7.3 复合材料的强韧化机制 179

7.3.1 复合材料微观组织结构 180

7.3.2 强韧化结果分析 182

7.4 小结 186

参考文献 187

第8章 Ti-Al金属间化合物／陶瓷复合材料 188

8.1 Ti-Al/TiC陶瓷基复合材料 188

8.1.1 Ti-Al/TiC陶瓷基复合材料的制备工艺 188

8.1.2 复合材料设计 190

8.1.3 性能与微观组织检测 190

8.1.4 结果分析 191

8.2 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料 197

8.2.1 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料的性能 197

8.2.2 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料的微观组织结构 199

8.2.3 复合粉体的差热分析 200

8.3 Ti-Al/Al2O3陶瓷基复合材料 203

8.3.1 主要研究内容 203

8.3.2 材料性能与结果分析 204

8.3.3 复合材料的微观结构 206

参考文献 209

8.4 小结 209

第9章 Ni-Al金属间化合物／陶瓷基复合材料 210

9.1 Ni-Al金属间化合物／陶瓷基复合材料简介 210

9.2 Ni-Al/TiC陶瓷基复合材料 210

9.2.1 NiAl/TiC陶瓷基复合材料的制备 211

9.2.2 NiAl/TiC陶瓷基复合材料的性能 211

9.2.3 微观组织结构分析 212

9.2.4 TiC-NiAl金属间化合物基复合材料 218

9.3.1 Ni-Al/Al2O3复合材料的制备工艺研究 222

9.3 NiAl-Al2O3系列复合材料的研究 222

9.3.2 Ni-Al/Al2O3复合材料的性能与微观结构 224

9.3.3 Ni-Al/Al2O3复合材料的微观组织结构 228

9.4 其它Ni-Al／陶瓷复合材料 230

9.4.1 NiAl-HfC复合材料 230

9.4.2 NiAl-TiB2复合材料 232

9.5 小结 234

参考文献 234

附录 材料设计专家系统部分框图 236