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利用行星高能球磨机设备,高能机械合金化微米级的Si3N4/Cu和Si3N4/Ti体系,成功制备了纳米Si3N4/Cu基及纳米Si3N4/Ti基复合粉末,并研究了Si3N4/Ti纳米复合粉末压坯在激光高能作用下的显微组织演变及性能变化。利用XRD、SEM、TEM、EDS分析和检测手段,研究了纳米复合粉末及粉末压坯烧结样的物相、晶粒大小、颗粒形貌和显微组织,并阐明了纳米复合粉末及烧结样组织的形成机理。Si3N4/Cu复合粉末颗粒的形貌随着球磨时间的延长,由不规则形貌发生扁平化,进而不规则,最终变为等轴状。经12h球磨后,复合颗粒的尺寸由~74μm细化至~1.5μm,而Si3N4颗粒由微米级(尺寸~4μm)细化至纳米级(10~25nm),且均匀分布于Cu基体上,形成Si3N4/Cu纳米复合粉末,其界面结合良好。球磨转速为250rpm下球磨Si3N4/Ti混合粉末,球磨8h后,Ti晶粒尺寸达极小值,约为16nm;球磨至16h,其晶粒尺寸为17nm。球磨16h后,获得晶粒尺寸~20nm的Si3N4均匀分布于Ti基体的纳米复合粉末。球磨转速为350rpm下球磨Si3N4/Ti混合粉末,机械球磨8h后,Ti晶粒达最小值,约为15nm;球磨时间延长至16h,其晶粒尺寸仍为15nm。经16h球磨,最终获得晶粒尺寸~10nm的Si3N4均匀分布于Ti基体的纳米复合粉末。激光烧结Si3N4/Ti纳米复合粉末压坯,原位合成了TiN/Ti5Si3复合结构。激光烧结球磨转速为250rpm下制得的Si3N4/Ti复合粉末压坯,不同球磨时间的烧结样中TiN颗粒形貌由椭圆状,变为多边形不规则状,进而近球状,最终熔合成片状。激光烧结球磨转速为350rpm下制得的Si3N4/Ti复合粉末压坯,获得的烧结样中的TiN陶瓷颗粒由均匀分布的粒状,最终相互熔合成较大尺寸的TiN块体,而基体上也存在少许裂纹。