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第1章 绪论1

1.1 金属间化合物的研究现状与趋势1

1.1.1 金属间化合物的特点及应用1

1.1.2 Fe-Al金属间化合物的研究现状2

1.1.3 Ti-Al金属间化合物的研究现状6

1.1.4 Ni-Al金属间化合物的研究现状9

1.1.5 金属间化合物的发展趋势与存在的问题10

1.2.2 复合陶瓷的发展12

1.2.1 陶瓷材料的研究现状12

1.2 陶瓷及其复合材料的研究现状与发展趋势12

1.2.3 材料的剪裁与设计13

1.2.4 纳米陶瓷13

1.2.5 Al2O3陶瓷材料的研究15

1.2.6 TiC陶瓷及其复合材料的研究现状16

1.2.7 陶瓷基复合材料的强韧化研究17

1.2.8 陶瓷及其复合材料的发展趋势19

1.2.9 金属间化合物／陶瓷基复合材料21

参考文献22

1.3 对金属间化合物／陶瓷复合材料（I/CMC）发展趋势的几点认识22

第2章 陶瓷材料的结构与性能28

2.1 固体材料的晶体结构28

2.2 陶瓷晶体结合类型与负电性29

2.2.1 晶体的结合能30

2.2.2 陶瓷晶体结合的基本类型及特性31

2.2.3 晶体的负电性33

2.3 氧化铝陶瓷的结构与性能34

2.3.1 结构34

2.3.2 Al2O3陶瓷的性质37

2.4 氧化锆陶瓷38

2.4.1 单晶ZrO2的晶体结构、多型体39

2.4.2 氧化锆陶瓷的性能和应用40

2.5 TiC陶瓷41

2.5.1 TiC陶瓷的结构41

2.5.2 TiC陶瓷的性能41

2.6 小结42

参考文献42

3.1 金属间化合物结构材料的特点43

第3章 金属间化合物的结构及性能43

3.2 Fe-Al金属间化合物的结构与性能44

3.2.1 Fe-Al金属间化合物的结构44

3.2.2 Fe-Al金属间化合物的性能45

3.3 Ti-Al金属间化合物的结构与性能49

3.3.1 TiAl化合物（γ）和Ti3Al化合物（α2）的晶体结构50

3.3.2 Ti-Al基合金的组织结构与性能50

3.4 Ni-Al金属间化合物的结构与性能52

3.4.2 Ni-Al金属间化合物的组织结构与性能53

3.4.1 NiAl和Ni3Al金属间化合物的晶体结构53

3.5 过渡金属硅化物57

3.6 小结58

参考文献58

第4章 I/CMC复合材料的研究方法与制备工艺61

4.1 研究方法61

4.1.1 材料性能预测与设计61

4.1.2 复合材料的相容性分析64

4.1.3 复合材料的制备与性能研究方法65

4.2 金属间化合物／陶瓷复合材料的制备工艺方案66

4.2.1 熔渗烧结工艺67

4.2.2 粉末冶金制备工艺68

4.3 添加合金元素的Fe-Al/Al2O3复合材料设计70

4.4 Fe3Al/Al2O3复合材料性能与微观组织检测70

4.5 复合材料失效研究方法71

4.5.1 承载条件下的复合材料声像失效研究71

4.5.2 抗热震实验方法72

4.6 材料专家系统设计74

4.7 小结75

参考文献76

第5章 Fe-Al/Al2O3陶瓷复合材料78

5.1 复合材料的性能预测与分析78

5.1.1 Fe3Al金属间化合物的晶体结构78

5.1.2 Fe3Al相的价电子结构79

5.1.3 Fe3Al键能计算85

5.1.4 合金化过程对Fe3Al合金价电子结构的影响88

5.1.5 α-Al2O3陶瓷晶体晶胞电子结构89

5.2.1 Fe3Al/Al2O3复合材料的熔渗制备工艺91

5.1.6 Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的宏观性能预测91

5.2 Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的制备91

5.2.2 复合材料的粉末冶金制备工艺93

5.2.3 试验结果分析96

5.2.4 复合材料的强韧化分析99

5.3 Fe3Al/Al2O3复合材料的微观组织结构101

5.3.1 复合材料的金相组织101

5.3.2 复合材料的微观结构103

5.3.3 复合材料的界面特征113

参考文献117

5.4 小结117

第6章 合金化元素对Fe-Al/Al2O3陶瓷复合材料的影响119

6.1 合金元素对Fe-Al金属间化合物的作用119

6.2 含合金元素Fe-Al/Al2O3复合材料的设计与制备工艺方案120

6.2.1 材料设计120

6.2.2 制备工艺方案的确定及实施120

6.3 制备技术及合金化元素对复合材料性能的影响121

6.3.1 合金化元素对复合材料性能的影响121

6.3.2 制备技术对复合材料性能的影响与工艺参数的选择128

6.4 制备技术及合金元素对复合材料微观结构的影响131

6.4.1 复合材料的成分分析131

6.4.2 复合材料的组织结构135

6.5 小结145

参考文献145

第7章 I/CMC复合材料的失效与强韧化机制147

7.1 复合材料的声像特征与承载条件下失效机制147

7.1.1 复合材料的声学性能147

7.1.2 复合材料的声像特征150

7.1.3 承载时复合材料的失效特征156

7.1.4 材料的加载历史162

7.2 复合材料的抗热震性能163

7.2.1 薄试样热冲击试验与结果163

7.2.2 块体材料试样的热冲击特征166

7.2.3 Fe-Al/Al2O3复合材料和ZTA陶瓷断口形貌对比175

7.2.4 热应力和残余强度177

7.2.5 热震性能分析178

7.3 复合材料的强韧化机制179

7.3.1 复合材料微观组织结构180

7.3.2 强韧化结果分析182

7.4 小结186

参考文献187

第8章 Ti-Al金属间化合物／陶瓷复合材料188

8.1 Ti-Al/TiC陶瓷基复合材料188

8.1.1 Ti-Al/TiC陶瓷基复合材料的制备工艺188

8.1.2 复合材料设计190

8.1.3 性能与微观组织检测190

8.1.4 结果分析191

8.2 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料197

8.2.1 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料的性能197

8.2.2 Ti3Al/TiC+Al2O3复合材料的微观组织结构199

8.2.3 复合粉体的差热分析200

8.3 Ti-Al/Al2O3陶瓷基复合材料203

8.3.1 主要研究内容203

8.3.2 材料性能与结果分析204

8.3.3 复合材料的微观结构206

参考文献209

8.4 小结209

第9章 Ni-Al金属间化合物／陶瓷基复合材料210

9.1 Ni-Al金属间化合物／陶瓷基复合材料简介210

9.2 Ni-Al/TiC陶瓷基复合材料210

9.2.1 NiAl/TiC陶瓷基复合材料的制备211

9.2.2 NiAl/TiC陶瓷基复合材料的性能211

9.2.3 微观组织结构分析212

9.2.4 TiC-NiAl金属间化合物基复合材料218

9.3.1 Ni-Al/Al2O3复合材料的制备工艺研究222

9.3 NiAl-Al2O3系列复合材料的研究222

9.3.2 Ni-Al/Al2O3复合材料的性能与微观结构224

9.3.3 Ni-Al/Al2O3复合材料的微观组织结构228

9.4 其它Ni-Al／陶瓷复合材料230

9.4.1 NiAl-HfC复合材料230

9.4.2 NiAl-TiB2复合材料232

9.5 小结234

参考文献234

附录 材料设计专家系统部分框图236