需要立即热压烧结，以利用材料瞬时的高温软化状态。合成反应后，TiB2-Ti2AlC/TiAl 复合材料因剧烈的反应热而保持短暂的可塑性。利用这个短暂的热窗口，可以在材料冷却硬化之前实现快速、一步致密化。
核心目标是在材料硬化前消除内部缺陷。通过在复合材料仍具反应活性且柔软时施加压力，可以封闭因气体排放和收缩产生的孔隙，确保高机械性能。
“赤热”状态的物理学
瞬时热窗口
合成反应产生大量热量，使复合材料暂时变软。
这种软化状态是暂时的；材料冷却后会迅速失去塑性。
实现塑性变形
在这种赤热状态下，基体的刚性成分仍然可以被操控。
这使得材料在外部作用力下流动和沉降，而在较低温度下则不存在这种情况。
致密化机理
施加液压
为了实现烧结，通过液压系统施加约50 MPa的压力。
必须在合成阶段结束的同时施加此压力。
消除结构孔隙
合成过程不可避免地会产生气体排放和体积收缩，形成内部孔隙。
立即压缩迫使材料塌陷进入这些孔隙，从而有效地将其封闭。
延迟的风险
永久性孔隙
如果材料在施加压力前冷却，结构会在孔隙周围硬化。
一旦硬化，这些孔隙就会成为永久性的应力集中点，显著削弱复合材料。
“一步法”效率的损失
错过这个窗口就消除了单步致密化的可能性。
这将需要二次加工步骤，增加复杂性和能源成本，同时可能产生较低的密度。
为您的目标做出正确选择
为确保 TiB2-Ti2AlC/TiAl 复合材料的结构完整性，严格的工艺时序至关重要。
- 如果您的主要关注点是机械强度：确保您的液压系统同步，在合成结束的瞬间施加 50 MPa 的压力以消除孔隙。
- 如果您的主要关注点是工艺效率：利用这种一步法技术，绕过二次烧结或再加热的步骤。
掌握这个热窗口的时机是生产具有工业级耐久性的 TiB2-Ti2AlC/TiAl 复合材料的最关键因素。
总结表：
| 特征 | 立即热压 | 延迟加压 |
|---|---|---|
| 材料状态 | 赤热，可塑（软化） | 已硬化，结构牢固 |
| 压力要求 | 约 50 MPa 液压 | 标准压力下无效 |
| 孔隙率 | 孔隙封闭；高密度 | 永久孔隙；高孔隙率 |
| 工艺效率 | 一步合成与烧结 | 多步；需要再加热 |
| 机械性能 | 工业级耐久性 | 应力集中点；低强度 |
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参考文献
- Shi–Li Shu, Qi‐Chuan Jiang. Effect of Ceramic Content on the Compression Properties of TiB2-Ti2AlC/TiAl Composites. DOI: 10.3390/met5042200
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
