سنتز و تف جوشي كامپوزيت هاي Ti3SiC2–SiC از طريق پرس گرم واكنشي پيش ماده هاي TiC و Si

مكس فازها يك كلاس جذاب از جامدات لايه اي هستند كه اخيرا به دليل تركيب غيرمعمول و منحصر بفرد، توجهات زيادي را به خود جلب كرده اند. تركيب سه تايي Ti3SiC2 يك نمونه از موادي است كه ويژگي هاي سراميك ها و فلزات را با هم نشان مي دهد. به عنوان يك سراميك، سخت هستند. برخي از آنها مقاوم در برابر اكسيداسيون، خزش، خستگي، خوردگي هستند. فوق العاده ديرگداز هستند و دماي ذوب بالا دارند. همچنين استحكامشان با دما ثابت مي ماند. هنگامي كه به عنوان يك فلز مورد توجه قرار مي گيرد، اين تركيب يك ماده هادي الكتريسيته و حرارت است و مستعد به شوك حرارتي نيست، داراي قابليت ماشينكاري آسان با انواع ابزارهاي نوين و امروزي مي باشد، نسبتا نرم بوده و همچنين مقاومت شيميايي بالايي دارند. تركيب SiC با Ti3SiC2 به منظور كامپوزيت سازي، يك راه موثر براي بهبود خواص دما بالا است، زيرا SiC به عنوان فاز تقويت كننده، داراي مقاومت به اكسيداسيون خوب، سختي بالا، مقاومت در برابر سايش است و علاوه بر اين، در دماهاي بالا با Ti3SiC2 سازگار است. كامپوزيت هاي كاملاً متراكم Ti3SiC2-SiC از طريق سنتز درجا و از طريق يك فرآيند پرس گرم واكنشي با استفاده از پودرهاي TiC و Si با نسبت هاي مولي مختلف 3TiC:3Si، 3TiC:2Si (تركيب استوكيومتري) و 3TiC:1.5Si ساخته شدند. مشخصه فازي نمونه‌هاي پرس گرم شده توسط تجزيه و تحليل پراش اشعه ايكس (XRD) انجام شد و ريزساختارها با ميكروسكوپ الكتروني روبشي  (SEM)مورد مطالعه قرار گرفتند. خواص مكانيكي كامپوزيت هاي پرس گرم شده از نظر سختي ويكرز، چقرمگي شكست و استحكام خمشي سه نقطه اي مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه ذرات SiC سنتز شده به روش درجا، با مورفولوژي دراز و كشيده، در زمينه ذرات Ti3SiC2 تشكيل شده بصورت درجا توزيع شده‌اند. بالاترين سختي ويكرز مربوط به نمونه 3TiC:1.5Si با مقدار GPa 14.2 مربوط به حضور SiC و فاز TiC باقيمانده در ريزساختار مي باشد. استحكام خمشي سه نقطه اي با افزايش مقدار مولي Si به دليل حضور فاز Si آزاد در نمونه و تشكيل بيشتر فاز SiC افزايش يافت. نمونه 3TiC:3Si به بالاترين چقرمگي شكست 10.1MPa.m1/2و بالاترين استحكام خمشي سه نقطه اي معادل 576MPa دست يافت.