1.1.2金属间化合物的研究趋势

因为金属间化合物的强度会随着温度的升高而先升高后下降这一特性，其作为一种新型高温功能材料而备受期待[2]。目前对Ni-Al，Ti-Al及Fe-Al这三种类型的晶间化合物，研究的较深入，并且也已经得到了一些实质性的进展，相较之下，对Ni-Si的研究相对的少一些[3]。从以往的的研究结果中可以看出，硅化物会更适合作为高温材料来使用，因为硅化物晶间化合物比铝化物晶间化合物有更高的熔点，但同时它的常温脆性问题更不易解决[4]。

1.1.3Ni3Si的研究方向

Ni3Si的主要研究方向是向其添加合金元素使其合金化，通过添加合金元素来改变Ni3Si合金内部的成键特征以及内部晶界上原子的排布来改善其本征脆性，同时抑制环境对Ni3Si及其合金的诱导脆性。本文通过加入金属Ti来改善这种低温脆性，得到的Ni3(Si,Ti)合金强度硬度会降低，同时其脆性也将减小。由Takasugi等人的实验证明[5]，合金在加入Ti后，会产生固溶强化，引起的合金强度的增加，同时合金的位错结构会发生改变，高温时强度会得到提高,还会提高拉伸延展性。

1.1.4冶炼方法的选择

金属间化合物材料有许多钟制备方法，通过不同的制备方法所得到的金属间化合物，性质会有很大的不同，甚至金相的组成也会有很大的不同，这和在制备过程中原料之间所产生的反应有关，也与制备条件中金属加热的温度，热处理的方法有关。

1.1.4.1反应熔炼法

反应熔炼法的操做过程为，将两种或多种不同的金属原料放到熔炼炉中进行熔炼，最后使其融化，在高温中使原材料进行化学反应或使其产生一些物理变化，得到熔融的金属熔液，材料在液态中发生充分的反应，最后冷却制成的金属间化合物。在此种合成方法中，需要提供合适的温度，还需加入足够的助燃剂，提供足够的氧气，保证温度足够高。反应熔炼法所得的金属试样中会有很多的杂质，之后还要进行适当的处理，之后才能得到目标的金属间化合物。

日本Takasugi使用这种方法制备过Ni3Si，并对其进行了研究[6]。发现这种技术可以制备出有优良综合性能的Ni3Si金属间化合物及其合金。

1.1.4.2高温自蔓延反应合成

自蔓延高温合成技术，又称为燃烧合成技术，它是利用材料本身的热能来制备材料的一种技术。与传统的合成方法相比，制备材料不需要提供加热源，比较方便。但是反应比较复杂，反应开始后要了解材料的燃烧传导过程和反应过程，试样被点燃后，不但会发生反应，还同时有传热过程和传质过程，反映材料不但会以固态形式传播，还会以液相来传播。制备过程中反应的温度有时会达到3000-4000℃，因此一些杂质也会被清除，制成更纯的材料。由于燃烧反应比较迅速，所以材料成型也快。本实验中，试样在制备时也会发生热合成，但是本实验的起始时能量无法人为控制，所以不能完成燃烧合成。

通过Lagerborm的实验和兰州工业大学朱雪斌的实验可以看出[7-8]，采用高温自蔓延法可以在制备出粉末状的Ni3Si材料。在预热到370℃时，粉末可以引燃，得到含有少量Ni3Si2和Ni5Si2混合体，混合体可以通过退火工艺可以得到单一成分的Ni3Si粉末。

1.1.4.3表面表面重熔法

表面重熔法是利用激光束将制件表面的合金材料熔化，然后等待其重新冷却凝固，在制件的表面结成一层致密的涂层。激光表面重熔技术可以能够使涂层和制件的界面之间形成冶金结合，连接紧密且性质更为均匀，涂层均匀厚度不受到限制。

1.1.4.4机械合金化

机械合金化技术是一种制备新型的复合材料的工艺，它的基本步骤是将金属材料粉末放入研磨机中，使金属粉末相互碰撞，变形，破碎，从而形成多层复合粉末粒子，接着使这些复合粒子发生固态反应，从而达到元素间原子水平合金化。机械合金化的制备过程简单，不用熔化金属材料就可以制备金属合金材料。它的反应与温度关系很小，合适制备高熔点的合金。研磨的金属粉末可以达到纳米级的精细度，可以改善合金的脆性。而且其制备晶粒大小可控。但是在研磨的过程中，磨球可能会形成磨损，会污染原材料。