通常，TiCN（碳氮化钛）是一种非氧化物，一种 TiC和TiN的固溶体。其具有面心立方（FCC）NaCl结构，属于Fm-3m空间群，与TiC和TiN结构相似。通常可归纳如下，TiCxN1-x由TiC和TiN固溶体，在TiC的晶格里C原子被N原子以任意配比替代，其主要是由于TiN的晶胞尺寸比TiC的小。另外，当TiCN中有一些C原子空位和N原子空位，该结构则是FCC结构，若是无空位则是正方体结构。然而，根据Levi等研究发现，目前存在的Ti、C、N可随意取代的模型是不正确的。正确的描述是基于TiN结构，其中N被C取代，形成FCC或者正方体结构，而具体是哪种结构取决于C和N原子替代的情况。另外，非金属的亚晶格里存在少许空位。C和N的排序从有序到无序的变化与非金属晶格里的排序并未有较大变化。而这些排序以及取代情况对TiCN的性质起着至关重要的作用。
一般来说，金属陶瓷主要由三个相组成：硬质相、金属粘结相和环相。在多数文献中TiCN基金属陶瓷通常是一种芯环结构，其中，环相又分为：内环和外环两个部分。通常说，TiCN基金属陶瓷的芯相，也就是硬质相，认为是TiCN或者TiC，其主要是不完全溶解的原料。环相，是一种复杂的由Ti和其它重金属如W、Mo、V等与C、N复合的固溶物，与芯相具有相似的晶体结构，而比之芯相具有更多重金属元素。在扫描电子显微镜下采用背散射模式（SEM-BSE）观察到，环相是灰色的，而芯大多是黑色的。因为在SEM-BSE模式下，亮度越大代表重原子量元素的含量越高。总之，TiCN 基金属陶瓷的环相是基于芯相外延吸附生长机制形成的，也就是说，芯-环界面的结构并不会改变，但是成分会随着烧结过程的溶解元素不同而变化。内环被认为是W、Mo和其它元素在烧结过程的扩散而
形成的固溶物，芯相则被内环包围，外环则是与内环相似的固溶物，只是其中W、Mo和其它重金属元素更少，其为液相烧结的溶解沉淀机制的产物。简而言之，TiCN基金属陶瓷的内外环的组成是一样的，只是含量有差别。大量的文章中提到，芯环结构对TiCN基金属陶瓷的性能存在着影响。大都认为环相的存在可以改善硬质相与粘结相之间的润湿性并能更好的连接两相，从而提高金属陶瓷的韧性。此外，环相的存在抑制了TiCN 颗粒的团聚。从而抑制了其颗粒的长大，进而促使硬质相颗粒更细小且分散均匀。据文献提到，更加完整的环相结构可以增强硬质相和粘结相之间的结合，从而抑制裂纹扩展。因此，金属陶瓷的抗弯强度亦可得到改善。然而，环相本身是一种脆性相，当其厚度超过5μm 时，强度将开始降低。
综上所述，TiCxN1-x是一种TiC和TiN的连续固溶体。TiCN的性质随着x的变化而变化，这也意味着，TiC和TiN的性质都将对TiCN的性质起着重要作用。通常说，x越大，TiCN晶胞参数线性增长，微观硬度则降低，韧性随着增长。总之，TiCN具有TiC和TiN的性质：高硬度、高熔点、良好的抗腐蚀性，优异的耐磨性，良好的化学稳定性，高的热导率和电导率等。因此，为了适用于更加严苛的工况下，TiCN常作为金属陶瓷的硬质相或者是作为复合材料的组分。文献综述
1。2。4 未来TiCN金属基陶瓷的发展方向
TiCN基金属陶瓷具有高硬度，良好的耐磨性和化学稳定性，被广泛用作高速切割工具。然而，金属陶瓷的强度和韧性通常是低于WC-Co系统，这进一步限制了它们应用。与微尺寸金属陶瓷相比，超细TiCN基金属陶瓷由于其更高的力学性能而引起了更多的关注。目前已经进行了许多研究，来制造纳米尺寸或超细TiCN基金属陶瓷用于更为苛刻的工作环境。首先，纳米尺寸或超细复合粉末应由各种方法如碳热还原合成，SHS或MSR，机械合金化等。其次，小巧样品通过不同的烧结工艺制备，包括真空烧结，HIP，SPS等。显然，高能量烧结的过程和消耗是满足这些超细复合材料的最佳烧结方式。此外，需要仔细处理细小的复合粉末在保存和转让期间的放置来减少杂质含量和氧气吸收。高含氧量的超细混合物将降低Ni对TiCN颗粒的润湿性，并且在烧结金属陶瓷中也导致更多的闭孔。因此，良好的存放可以降低最后的混合物中的杂质含量。通常，混合粗粉和细粉可制造出一种结构具有双峰晶粒尺寸的硬质合金并且能提高整体的性能，其中的细颗粒能提供高硬度而粗颗粒确保韧性好。粗大的WC型WC颗粒分散在超细WC-Co中形成的烧结样品可以通过裂纹偏转机制来改善最终的韧性和性能。最近，TiCN基的粗颗粒WC晶粒金属陶瓷显示出最高的KIC值为16。56 MPa·m1 / 2，其通过高能量研磨制造。以前的工作已经表明含有粗颗粒的超细TiCN型金属陶瓷中的晶须型晶粒是有益的，能通过相互辅助来改进性能。因此，超细TiCN基金属陶瓷在未来应该是很有希望的一种材料来应对更高要求的工作和使用环境。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766- SPS技术放电等离子烧结制备TiCN基金属陶瓷(5):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_92132.html