在流动氩气氛下，30兆帕加压1小时，并随后进行退火在14000.5小时。铪-以及Nb掺杂TI3（的SiAl）C 2样品制备的过程相似的，并且将不重复此处为了简洁。

鉴定采用步进扫描型X射线衍射仪（XRD）与CuKα辐射（日本理学D /最大值-2400，东京，日本），使用的11/ min的扫描速率的相的组合物。ZR-，HF-，和铌掺杂的样品的X射线衍射图案通过Rietveld方法（在Cerius24.2 COMPU-tational程序DBWS代码为材料的研究，分子模拟公司，圣地亚哥，CA）中进行了细化。计算了掺杂样品的理论密度根据该精制晶格参数。堆积密度是通过阿基米德法测定的。

显微组织观察一个SUPRA35扫描电子显微镜（SEM）（LEO，奥伯科亨，德国）装备有能量色散谱（EDS）系统。揭露晶粒形貌，样品机械抛光和前SEM观察溶液腐蚀。

维氏硬度，用15秒的停留时间进行测试在抛光表面上，在9.8ñ。动态杨氏模量和Zr，HF-的内部摩擦，以及Nb掺杂TI3（的SiAl）C2分别在室温和高温下测得的在一个

RFDA-HTVP1750-C的试验机（IMCE，迪彭贝克，比利时）在低真空（ 10？2PA）。两个组的试样的尺寸为放电从所制备的样品的强度和韧性的测试加工。弯曲强度通过用0.5毫米/分钟的十字头速度的三点弯曲法测定。高温抗弯强度在高温万能试验机在真空（103帕）试验。断裂韧性是由人字形确定切口梁（CNB）方法。人字形凹口由金刚石涂覆轮开槽引入和凹口的宽度为约150毫米。/进行断裂韧性测量四点弯曲以0.05毫米的十字头速度测试分钟。使用CNB样本的四点弯曲试验测定的断裂韧性，使用先前建立的公式计算。内和外跨度为10和30毫米，分别在对强度和韧性两者的弯曲试验。测得的值是五个独立测量的平均值。

III. Results and Discussion

为了理解Zr，Hf和Nb的掺杂剂的晶体结构和钛碳化硅的机械性能的的效果，晶体结构特征和锆掺杂的钛碳化硅的机械性能进行了系统的研究。图1示出的Zr掺杂Ti3(SiAl)C2的X射线衍射图案与掺杂量为0 10原子％。被确定没有新相，但反射转移到低角度在处的内的增加Zr含量的范围1-7％（图1的（b） - （E））。，表明晶格参数由于稍微增加形成（TiZr）3（的SiAl）C 2固溶体。当Zr含量超过8原子％，但是，的TiC的（111）和（200）的峰可以被识别（图1（F）和（g）），并且它们也转移到低角度与的增加Zr含量，表明一些锆也进入的TiC。上述结果表明，当少量的Zr的加入的Ti3（的SiAl）C 2（TiZr）3（的SiAl）C 2固溶体形成。Zr3SiC2化合物尚未合成到现在为止，这意味着Zr3SiC2的晶体结构可以是热力学不利的。因此，将Zr的钛碳化硅固溶含量应该有一个限制值。定量描述的晶格参数的变化，进行Rietveld精修。表I列出了所计算出的晶格参数，可靠性因子（RP和RWP），和固体溶液的计算和测量的密度。的晶格常数和c几乎线性变化从0.3067至0.3082纳米，和1.7672至1.7721纳米，分别，而C / A的比率几乎是不变的。的晶格参数的增加可以归因于一个事实，即Zr的原子尺寸比的Ti较大（共价的原子半径为Ti和Zr是1.32和

1.45，分别为22）。

测得的密度是非常接近理论值，这表明作为合成样品几乎完全致密。一种固体溶液的微观结构进行了重点研究并与TI3的比较（的SiAl）C2。它被发现，该固体溶液具有相似的微观结构，以该对TI3（的SiAl）C 2。图2示出B的扫描电子显微镜照片。C的晶粒尺寸和晶粒形态几乎相同的TI3（的SiAl）C 2。的平均晶粒尺寸为TI3（的SiAl）C 2约为16.2毫米在长度和宽度4.3毫米，以及那些对D是约16.1毫米在长度和宽度4.0mm的宽高比为TI3（的SiAl）C 2和D为3.8和4.0，分别。其它固体溶液的微观结构是相似的，这是这里未示出为了简洁。

理解Zr对机械性能的影响，所述的固体溶液，包括弹性模量，维氏硬度，弯曲强度，和断裂韧性的机械性能进行了研究，并与那些TI3（的SiAl）C 2进行比较。图3显示了杨