原位自生TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復合材料
鈦及鈦合金具有密度小、強度高、耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、非磁性、線膨脹系數(shù)小等多種優(yōu)點,特別是其比強度,在已有的材料中幾乎是最高的,因此,鈦主要應用在航空領域中以降低飛行器重量。隨著科技的發(fā)展,原來的鈦合金在某些方面已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代航空、航天的需求。鈦基復合材料既保持了鈦的優(yōu)良性質又具有比鈦更高的比強度和比模量,可望成為航空航天與其它高技術領域中重要的結構材料。其中,原位自生復合材料,增強相是通過外加的化學元素之間發(fā)生化學反應而生成的。與傳統(tǒng)的外加法制得的復合材料相比,原位自生鈦基復合材料表現(xiàn)出以下優(yōu)點:制備工藝簡單,可以用鈦合金傳統(tǒng)的冶煉和加工的設備制備大尺寸的鈦基復合材料,因此易于工業(yè)化生產(chǎn);增強體和基體在熱力學上穩(wěn)定,因此在高溫工作時,性能不易退化;避免了外加法帶來的界面污染等問題;原位生成的增強相在基體中分布均勻,表現(xiàn)出優(yōu)良的機械性能。而TiC和TiB共同的特點是:熔點高,比強度、比剛度高和化學穩(wěn)定性好;物理和機械性能優(yōu)良;與鈦基體之間的熱膨脹系數(shù)差別小。因此TiC和TiB是鈦合金中較為理想的增強體,通過本研究開發(fā)的原位自生的TiC或(TiC+TiB)增強鈦基復合材料,具有優(yōu)良的機械性能。 主要性能指標1.室溫抗拉強度大于1300MPa;2.室溫拉伸延伸率大于6.0%;3.600℃抗拉強度大于850MPa;4.600℃拉伸延伸率大于8.0%。
上海理工大學
2021-04-11