钛基复合材料结合了基体的延展性、韧性与陶瓷增强相的高模量、高强度,从而提高了材料的模量、强度、热稳定性以及耐腐蚀性,很好地解决了钛合金面临的问题,在航空航天等领域有着广泛的应用前景并成为先进航空发动机零部件的候选材料。本文主要结合机械球磨与放电等离子烧结工艺,通过CNT、CNT+B₄C与TB8之间的原位反应制备出了四种具有不同含量的TiC及TiC+TiB增强的钛基复合材料,分别为:含有2.5vol.%TiC增强相的TMC1、含有3.75vol.%TiC增强相的TMC2、含有5vol.%TiC增强相的TMC3以及含有7 vol.%（TiC+TiB）（1:1）增强相的TMC4。研究了TiC增强相的含量以及TiC+TiB增强相混杂对TB8基体材料组织与性能的影响,所开展的研究以及其主要的结果如下:（1）研究了SPS工艺制备的钛基复合材料烧结态组织、显微硬度及显气孔率。研究表明:混合粉末经机械球磨后细化明显,经SPS烧结后,CNT与Ti原位反应合成的TiC增强钛基复合材料主要由β-Ti、α-Ti以及TiC组成,而CNT、B₄C与Ti原位反应合成的TiC+TiB增强钛基复合材料TMC4中还存在明显的TiB相。钛基复合材料的显气孔率普遍大于基体,其中TMC2显气孔率最大。钛基复合材料的显微硬度随着TiC含量的增多而升高,TMC3显微硬度最高,达929.24 HV,而TMC4显微硬度略低,为912.87 HV。（2）研究了固溶温度及固溶时效工艺对材料组织与性能的影响。研究表明:TMC2实际相转变点温度位于860℃-890℃之间且较接近后者。固溶温度对TMC2的显微硬度影响较为明显,显微硬度的增幅随着固溶温度的升高而降低,其中经890℃/3h/AC（空冷）固溶处理后的显微硬度最高,达1105.6 HV,较烧结态提高了28.91%。890℃/3h/AC+550℃/8 h/AC热处理工艺对钛基复合材料显微硬度的提升能力远大于基体,TMC3热处理后的显微硬度增幅最大,较烧结态提高了25.05%,远大于基体的5.72%增幅。材料的抗压强度随着增强相含量增加而提升明显,TMC4抗压强度最大,达到了1298.5 MPa,较基体提升了20.30%,而TMC3抗压强度次之,为1242.7 MPa,但其强度-塑性匹配性较好。（3）研究了基体、TiC及TiC+TiB增强钛基复合材料的抗高温氧化性能。研究结果表明:四种材料经800℃温度下氧化100h后的抗高温氧化性能强弱顺序为:TMC4>TMC1>TMC3>基体。基体与TMC3的氧化规律为直线与抛物线规律的混合,而TMC1及TMC4的氧化主要遵循抛物线规律。三种复合材料的氧化产物类似,都包含基体的TiO₂、Al₂O₃以及SiO₂。此外,TMC1中还有微量的Nb₂O₅以及MoO₃,而TMC3中则检测出了C。TMC4与TMC1相比,表面多了微量的B₂O₃相。基体的氧化层最厚且存在着明显的组织缺陷,由外向内主要呈TiO₂+Al₂O₃/TiO₂结构。TMC1、TMC3及TMC4氧化层中没有明显的缺陷,主要由Al₂O₃+TiO₂/TiO₂/Al₂O₃+TiO₂+SiO₂构成,其中TMC4氧化层中有着较高的Si含量,且Si元素的含量与Al元素的含量正相关,而与Ti元素含量呈负相关,在一定程度上提高了Al离子的活性,有效地抑制TiO₂氧化膜的形成并促进形成连续致密的Al₂O₃氧化膜,表现出了最为优秀的抗高温氧化性能。（4）研究了基体、TiC及TiC+TiB增强钛基复合材料的耐热腐蚀性能。研究结果表明:在800℃温度下经75 wt.%Na₂SO₄+25 wt.%NaCl腐蚀30h后,五种材料的腐蚀基本遵循直线规律,其腐蚀机理主要为碱性熔融腐蚀与渗硫腐蚀的混合。五种试样腐蚀后的产物基本类似,主要为TiO₂、Al₂O₃、SiO₂、Nb₂O₅、TiCl₂、NaTiO₂以及NaAlO₂,主要区别在于部分物相的衍射峰强度。显气孔率以及C元素的团聚对TMC2耐热腐蚀性能影响较大,30h后其表面被大面积地腐蚀溶解且表层出现明显开裂、脱落的现象,材料被硫化严重。TMC4经腐蚀后其表层致密,没有明显的缺陷,截面大量的Si元素有效地阻碍了腐蚀元素的内渗,使得其腐蚀层最薄,表现出了最为优异的耐热腐蚀性能。综上所述,本文首次利用CNT、CNT+B₄C与TB8之间的原位反应,成功制备了多种具有不同含量增强相的TiC及TiC+TiB增强TB8钛基复合材料。研究表明TiC增强相能有效提升基体的硬度、抗压强度,且强化效果随其含量的增加而越发明显。TiC+TiB增强TB8钛基复合材料无论是抗压强度、抗高温氧化性还是耐热腐蚀性都优于其他三种复合材料。目前有关以TB8为基体制备钛基复合材料并对其组织与性能进行研究的报道较少,本文可以为后续的研究提供参考。