近年來，鈦基復合材料發(fā)展很快，但作為一種昂貴的新型材料，尚處于發(fā)展之中。如何降低制備成本成為鈦基復合材料走向廣泛市場應用的關鍵之一。連續(xù)纖維增強鈦基復合材料雖然在航天航空領域顯示出它巨大的應用潛力，但因其昂貴而復雜的制備過程以及性能上的各向異性，使它難以推廣應用。與之相比，顆粒增強鈦基復合材料由于具有各向同性、制備較簡單、易加工成型、成本較低等特點，受到人們的關注，成為新的研究熱點。

　　發(fā)展顆粒增強鈦基復合材料，首先應對基體相和顆粒增強相有正確的選擇。復合材料設計中很重要的一點是要保證基體和強化相之間有很好的化學和力學相容性。也就是要防止基體和增強相之間發(fā)生化學反應。因為反應使得增強相退化，降低強化效果，同時由于反應引起的局部體積變化和反應生成的脆性相而嚴重影響復合材料的強度。除此之外，基體和增強相的熱膨脹系數(shù)如相差較大，當增強相的熱膨脹系數(shù)大于基體時，會在界面上形成拉應力，容易在界面上形成裂紋，最終導致材料的破壞。

　　顆粒增強鈦基復合材料的基體主要有α-Ti、β-Ti和(α+β)-Ti，其中α-Ti彈性模量小，在成形加工中回彈大，冷加工性能較差；β-Ti在高溫下原子擴散系數(shù)較大，合金的抗高溫蠕變性能下降。在鈦合金中，由于Ti-6Al-4V有很高的強度、高的斷裂韌性以及良好的高溫加工性能，因此是一種較好的基體材料，而且基體的熱膨脹系數(shù)可以通過添加適當?shù)暮辖鹪剡M行調整。目前，Ti-6Al-4V被認為是鈦基復合材料較為合適的基體材料。

　　增強相的選擇對于復合材料的性能非常重要。顆粒增強鈦基復合材料中顆粒增強相的體積分數(shù)一般在5%~20%。增強相的主要作用是提高材料的耐磨性能、硬度、高溫性能和抗蠕變性能，所用的增強相通常是一些高熔點、高硬度、高耐磨性的金屬陶瓷、金屬間化合物和氧化物。理想的增強相應具有2個條件，第一，剛性、強度、硬度等物理或力學性能優(yōu)良；第二，高溫穩(wěn)定性好，與鈦合金基體的熱膨脹系數(shù)差別小。

　　通過長期的研究，人們認為對于鈦基復合材料較為理想的顆粒增強相主要有以下幾種：SiC，TiC，B4C，Ti2B，TiB和ZrB2等。對各種增強相的對比研究表明，硬度由大到小的順序為TiB,CrB>B4C>SiC>Ti5Si3；殘余應力由大到小的順序為CrB>SiC>B4C>Ti5Si3>TiB；與鈦結合的化學穩(wěn)定性由大到小的順序為TiB>Ti5Si3>CrB>B4C>SiC，由此可見，TiB是一種較為理想的鈦基增強相。

　　復合材料的強化效果取決于將應力從基體轉移到高強度增強相的能力。因此獲得一個強的基體/增強相的結合界面十分重要。多數(shù)資料報道TiB和TiB2在鈦合金中很穩(wěn)定，顆粒與鈦合金基體間不發(fā)生反應，屬于非反應體系。TiC與鈦合金基體間存在一定程度的界面反應，但反應較簡單。Ti2B作為顆粒增強相，由于與鈦完全相容而引人注目，但是近年來的一些研究發(fā)現(xiàn)Ti2B會和Ti發(fā)生反應生成TiB。TiB2在TiAl基體中穩(wěn)定性最好。