SPS原位制备Ti(C,N)/TC4复合材料的组织和性能研究

采用放电等离子烧结技术，以石墨相氮化碳(g–C₃N₄)为氮源和碳源，原位制备了Ti(C,N)/TC4复合材料。通过改变g–C₃N₄添加量，制备出不同Ti(C,N)含量的复合材料，并对其微观结构、硬度和摩擦性能进行了重点研究。结果表明，原位制备出的Ti(C,N)呈颗粒状，整体呈网格状分布，且与基体界面结合良好。随着g–C₃N₄添加量的增加，复合材料硬度不断提升，耐磨性能先提升后降低。综合评估硬度与摩擦性能，添加质量分数为5%的g–C₃N₄时所制备的复合材料具有较高的硬度和优秀的耐磨性能，硬度为627.68HV，与纯TC4钛合金烧结试样相比提升了44.4%，摩擦系数与磨损量分别为0.2608与0.056 mm³，相较于纯TC4烧结试样性能分别提升了29.3%与61.6%。