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该文以反应烧结的O′-Sialon和金红石型TiO<,2>为研究对象,设计制备了TiO<,2>/O′-Sialon扩散偶,并利用扩散偶/电子探针技术探讨TiO<,2>/O′-Sialon界面反应过程.首先,采用常压反应烧结法制得O′-Sialon,同时将TiO<,2>在1500℃煅烧4h,以消除O′-Sialon与TiO<,2>间的热膨胀系数差异.分别对得到的O′-Sialon与TiO<,2>坯体进行表面处理,获得较为理想的扩散界面,然后于高纯N<,2>气氛下采用热压烧结,制得TiO<,2>/O′-Sialon扩散偶.通过对TiO<,2>/O′-Sialon体系进行热力学分析,并结合DTA-TG分析及XRD物相分析最终确定O′-Sialon与TiO<,2>在1100℃开始发生反应,故拟定实验温度为1200℃、1300℃及1400℃.考虑时间对扩散的影响,确定扩散退火时间为l~4h、6h、8h.联合使用XRD、SEM、EPMA测试技术,对扩散偶样品的扩散界面及垂直于扩散界面的断面进行了物相分析、形貌观察、元素面分布分析.XRD结果表明,TiO<,2>与O′-Sialon在界面处发生反应生成TiN和SiO<,2>;但在1200℃时扩散反应程度微弱,界面处存在Sm<,2>O<,3>偏析并且Sm<,2>O<,3>与SiO<,2>生成Sm<,2>Si<,2>O<,7>;有部分样品在烧制过程中出现择优取向.SEM照片显示TiO<,2>/O′-Sialon界面处存在不规则硅酸盐熔融层,该层随温度升高而增厚;且相同温度时,随时间延长亦呈增厚趋势.EPMA元素面分布分析表明,Ti、Si等元素富集于硅酸盐熔融层内,只有微量元素扩散至基体内.综合分析结果及固/固相反应理论得出,TiO<,2>/O′-Sialon界面扩散反应过程可分为三个阶段——物理接触阶段、熔融层形成及元素富集阶段、熔融层增长阶段.在此基础上,对界面处硅酸盐熔融层在材料性能上的影响进行了展望.