非连续增强钛基复合材料研究新进展

非连续增强钛基复合材料由于具有各向同性、比强度高、优良的高温强度、成本较低等特点而受到高度关注。TiC及TiB增强颗粒以其稳定的复合结构、良好的增强效果得到发展,成为非连续增强钛基复合材料的最终优选增强剂。从制备方法、增强体与基体的界面结构及复合材料的性能等方面概述了非连续增强钛基复合材料的最新研究进展。     

原位合成技术在非连续增强钛基复合材料中的应用及展望

分别从增强体的选择、基体的选择和构型设计等方面综述了原位合成非连续增强钛基复合材料的研究现状;概述了熔铸法、机械合金化法、自蔓延高温合金合成法、放热弥散法、反应热压法以及接触反应法等原位合成方法的工艺特点、反应原理;介绍了各原位合成方法在制备钛基复合材料中的最新应用;并对原位合成技术在钛基复合材料中的发展进行了展望。     

原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料研究进展

总结了原位反应法制备钛基复合材料的特点;介绍了5种制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的原位合成工艺;综述了原位制备碳化钛颗粒增强钛基复合材料的微观组织、力学性能以及耐磨性的研究进展,并对其未来的发展进行了展望。     

中国钛发展的四十年

系统介绍了钛基复合材料的最新研究和发展，涉及非连续颗粒增强和连续纤维增强两大类钛基复合材料近１０多年来的研究成果和发展趋势；重点评述了钛基材和增强剂的选择，增强剂与基体界面反应的研究，扩散障碍涂层技术和钛基复合材料制造工艺的研究和发展，讨论了钛基复合材料的应用前景。     

原位反应制备颗粒增强钛基复合材料的研究进展

原位反应制备的颗粒增强钛基复合材料中增强颗粒与基体的相容性好,复合材料高温性能稳定,成为制备高性能颗粒增强钛基复合材料的首选途径.目前,粉末冶金法、熔铸法、放热弥散法、燃烧合成法和机械合金化法都已用于原位反应制备颗粒增强钛基复合材料.综述了这些制备方法的原理、特点以及制备出的复合材料的组织和性能,指出了原位反应制备颗粒增强钛基复合材料今后的发展方向.     

钛基复合材料微观结构设计的研究进展

钛基复合材料具有轻质高强的突出特点,在航空航天等关键领域应用前景巨大。经过近40年的研究,钛基复合材料领域的研究热点由最初的连续纤维增强为主发展到目前以非均匀颗粒/晶须增强为主,但相关研究重点始终围绕着钛基复合材料的塑韧性提升这一目标。其中有效的方法之一是对钛基复合材料进行微观结构设计,以实现其强韧性的良好匹配。本文综述了钛基复合材料的几种主要的微观组织构型、相应的制备方法、力学性能以及存在的问题,对钛基复合材料的微观结构设计思路与实现方法进行了简要总结。     

镁基复合材料的分类与研究进展

综述了镁基复合材料基体的分类、快速凝固制备以及应变诱导晶粒细化,并概述了颗粒增强、晶须增强、短纤维增强、碳纳米管增强、非连续纤维增强以及连续纤维增强镁基复合材料的研究进展以及发展趋势。     

不同(TiB+TiC)含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响

利用海绵钛与B4C粉末之间的自蔓延高温合成反应,经普通熔铸工艺制备了TiB晶须和TiC粒子增强的钛基复合材料.研究了不同TiC、TiB含量对颗粒增强钛基复合材料组织和性能的影响.     

SiC纤维增强钛基复合材料研究进展

概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展.采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度＞1500MPa的SiCf/Ti-6A1-4V复合材料,分别制备出长度＞400mm和直径＞200mm的钛基复合材料棒材和环形件.此外,分别采用粉末布与粉浆涂挂先驱丝两种低成本方法制备出钛基复合材料,确定了新的胶粘剂并优化了相关工艺参数.     

连续纤维增强铝基复合材料制备技术研究进展

介绍了连续纤维增强金属基复合材料制备技术的发展历史,在对当前主要的连续纤维增强铝基复合材料制备成型工艺分类的基础上,综述了各种制备工艺的基本原理及其优缺点;介绍了制备工艺中的纤维涂层和纤维排布与分散技术对铝基复合材料润湿性、界面结构和材料性能的影响;展望了连续纤维增强铝基复合材料制备工艺的发展方向及工程化需要解决的关键问题。     

原位合成(TiB+Al2O3)/Ti复合材料

应用热力学 ,分析了Ti与B2 O3 、Al之间的化学反应原位合成TiB和Al2 O3 增强的钛基复合材料的合成机理。设计了普通的非自耗电弧熔炼工艺制备该钛基复合材料。借助X射线衍射仪 (XRD)和扫描电镜 (SEM )分析了原位合成复合材料的物相和增强体的形态。结果表明 :原位合成的增强体确实为TiB和Al2 O3 。增强体在基体合金上分布较为均匀 ,增强体形状为短纤维状。原位合成增强体的加入显著提高了钛基复合材料的洛氏硬度。     

颗粒增强金属基复合材料的研究进展

介绍了颗粒增强金属基复合材料的发展现状及其分类与特点,着重介绍了铝基、镁基、钛基、铜基及镍基复合材料。综述了颗粒增强金属基复合材料的制备与成形技术;概述了粉末冶金法、多层喷射沉积法、搅拌铸造法、原位合成法以及挤压铸造法等工艺。最后提出了颗粒增强金属基复合材料存在的问题,指出了该复合材料将向组织均匀化、韧性化方向发展。     

钛基复合材料板材轧制研究进展

钛基复合材料中的增强相极大增加了其热加工难度，导致大变形或大尺寸高性能钛基复合材料板材的制备困难。从钛基复合材料板材发展现状出发，围绕其热轧制技术，分析了轧制温度、变形量及轧后热处理工艺对板材微观组织演变和力学性能的影响规律，重点分析了轧制过程和热处理过程增强相与基体组织之间的相互作用。最后指出当前钛基复合材料板材轧制研究存在的不足及未来的发展趋势。     

SiC纤维增强钛基复合材料的界面反应

采用真空热压工艺制备了界面结合良好的SiC纤维增强钛基复合材料,并对其界面和SiC纤维进行了透射电镜分析.结果表明,针状β-SiC晶粒沿纤维径向生长,呈辐射状分布;在复合材料的热压制备过程中,Si和C由SiC纤维向钛基体扩散,Ti则向SiC纤维扩散,形成了TiC和Ti5Si3等产物.     

我国非连续增强铝基复合材料的研究及应用现状

非连续增强铝基复合材料具有优异的综合性能,在航空航天、汽车、核电等领域具有广泛的应用前景。对我国近年来非连续增强铝基复合材料的基础研究、工程化制备与应用现状进行总结,分析了我国非连续增强铝基复合材料产业在产业链分工、品种规格、应用设计经验、性能数据积累、标准化体系建设方面存在的问题,并在此基础上提出了相应的发展建议。     

铸造法制备颗粒增强铝基复合材料及技术问题

铸造法是目前最主要的一种制备颗粒增强铝基复合材料的方法.本文介绍了几类制备颗粒增强铝基复合材料的铸造方法,并介绍了这些工艺方法应注意的技术问题及解决办法,提出了用铸造法制备颗粒增强铝基复合材料的原则.     

热压反应自生钛基复合材料高温拉伸断裂分析

将纯钛粉和碳化硼粉按一定比例混合均匀后,通过反应热压方法原位合成制备了增强体TiB晶须和TiC颗粒钛基复合材料,增强体体积分数为5%.利用同样方法制备了纯钛材料.热挤压后,利用X射线衍射仪分析研究了反应自生增强体组成,通过透射电镜和扫描电镜,研究了钛基复合材料的微观组织变化规律及钛基复合材料在室温和高温下拉伸断口形貌特征.研究结果表明,纯钛和B4C在1 200℃发生化学反应,原位合成产生2种不同形状的增强体,即短纤维状TiB晶须和等轴状的TiC颗粒.原位增强体与钛基体具有良好的界面结合,没有明显的界面反应.室温拉伸2种材料均呈脆性断裂.高温拉伸时,纯钛拉伸断口韧窝比较大,尺寸较深.复合材料韧窝尺寸较小.     

高温钛合金和颗粒增强钛基复合材料的研究和发展

回顾了高温钛合金的研究和发展历程,指出了现代高温钛合金进一步发展需要解决的主要难题;综述了颗料增强钛基复合材料的研究现状,按照基体的选择、增强相的选择和制备工艺3个方面,阐述了颗粒增强钛基复合材料设计中的基本任务;最后对今后的发展趋势进行了展望。     

Fe-Al金属间化合物基复合材料的研究进展

对Fe-Al金属间化合物基复合材料及相关领域的研究现状进行了综合评述。着重介绍了增强相与基体界面的相容性、连续纤维及颗粒增强Fe-Al金属间化合物基复合材料的制备工艺和弥散强化Fe-Al金属间化合物基纳米复合材料的合成与烧结，以及Fe-Al金属间化合物基复合材料的力学性能等方面取得的研究成果。并就目前研究的不足以及该研究领域的发展方向提出了一些看法。     

原位合成TiC和TiB增强钛基复合材料的微观结构与力学性能

利用钛与Ｂ４Ｃ之间的自蔓延高温合成反应经普通的熔钐工艺原位合成制备了ＴｉＣ、ＴｉＢ增强的钛基复合材料。光学金相、ＥＰＭＡ、ＴＥＭ和Ｘ射线衍射的研究结果表明：存在匠两种不同形状的增强体,即短纤维状ＴｉＢ晶须和等轴、近似等轴状ＴｉＣ粒子。ＴｉＢ、Ｔｉ基体界面洁净,没有明显的界面反应,而ＴｉＣ、Ｔｉ基体界面有非化学配比的ＴｉＣ过度层存在。由于增强体承受载荷,基体合金晶粒细化以及高密度位错的存在,制备钛基