【摘 要】
：
钛基复合材料具有高强度、比模量以及较低的密度等优点,相比于高温钛合金,在航空航天以及武器装备领域获得了更广泛的应用。钛基复合材料的高温性能决定了其在较高服役温度下的应用情况,所以研究钛基复合材料的组织以及高温蠕变行为具有重要意义。本文采用熔铸法制备得到了以Ti B、Ti C为增强相,近α型钛合金Ti1100合金为基体的复合材料,分析了铸态、热处理以及热暴露后（Ti B+Ti C）/Ti1100复合
论文部分内容阅读
钛基复合材料具有高强度、比模量以及较低的密度等优点,相比于高温钛合金,在航空航天以及武器装备领域获得了更广泛的应用。钛基复合材料的高温性能决定了其在较高服役温度下的应用情况,所以研究钛基复合材料的组织以及高温蠕变行为具有重要意义。本文采用熔铸法制备得到了以Ti B、Ti C为增强相,近α型钛合金Ti1100合金为基体的复合材料,分析了铸态、热处理以及热暴露后（Ti B+Ti C）/Ti1100复合材料的显微组织。测试了铸态复合材料的高温拉伸性能并分析其断裂特征以及高温强化机制。测试了铸态、热处理以及热暴露后复合材料的蠕变行为,分析了蠕变后变形区域组织的变化情况。结果表明,铸态（TiB+TiC）/Ti1100复合材料显微组织为网篮组织,增强相Ti B呈棒状,Ti C呈等轴状,在α/β界面处存在S2型硅化物析出。高温拉伸实验结果表明,铸态的复合材料在650℃和700℃下仍具有较高的强度和较好的塑性。（Ti B+Ti C）/Ti1100复合材料的强化机制主要是增强相的载荷传递强化。蠕变实验结果表明,复合材料的稳态蠕变速率随着温度、应力的提高而提高。铸态（Ti B+Ti C）/Ti1100复合材料应力指数为3.75,蠕变激活能为269.5 k J/mol,表明铸态复合材料的蠕变行为是受位错滑移运动控制的。蠕变后基体组织中的β相发生溶解变形,部分增强相发生断裂以及界面脱粘。位错在运动过程中受到了硅化物的钉扎作用,此外还受到增强相和α/β界面的阻碍。（TiB+TiC）/Ti1100复合材料在两种固溶时效热处理后的整体的组织仍为网篮组织,980℃热处理后有少量β转变组织析出,1050℃热处理后析出了大量的β转变组织。980℃热处理后的复合材料在650℃/140 MPa和650℃/160 MPa的蠕变条件下拥有更好的蠕变性能。而在650℃/120 MPa蠕变条件下,1050℃热处理的复合材料蠕变性能最好。980℃和1050℃热处理后复合材料的应力指数分别为5.09和5.75,蠕变行为仍是由位错运动控制的。热处理后析出的片层状β转变组织有利于蠕变性能的提高,然而当应力较高时,β转变组织中的针状次生α相会促进空洞形核,降低蠕变性能。在650℃热暴露10 h以及50 h后,复合材料的整体组织仍为网篮状,热暴露50 h后组织中的片层间距减小,使得复合材料材料拥有更好的蠕变性能。
其他文献
本文基于固相合成法,以Li2CO3、NiO、MnO2和Co3O4为原料,成功制备出单颗粒Li Ni0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）正极材料,探究了不同合成工艺对材料结构、颗粒尺寸与电化学性能及其作用机制。利用热处理工艺,进一步对单颗粒形貌与表面结构进行调控,研究了热处理对材料形貌、表面结构与电化学性能的影响原理。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、和X射线光电子能谱
Ni-Mn-Sn-X合金可在磁场作用下发生磁致结构相变而产生巨磁热效应,是一种优异的室温磁制冷材料之一。通过改变合金的成分配比、掺杂第四组元或者时效处理可以改变其马氏体相变行为、提高磁性能和磁热性能,增大制冷温度区间,从而改善和提高其磁制冷能力。本文设计并制备了Ni52-xMn40Sn8Cox（x=0,5）和Ni52-xMn40Sn8Fex（x=0,2,3,4）系列合金,并对Co/Fe元素掺杂前后
金属基复合材料在当今社会汽车、航空航天等众多领域有广泛应用。随着产品淘汰、损伤失效等,会产生大量废弃金属基复合材料,不利于生态环境保护的战略安排。为响应国家2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标,本课题探寻再生利用金属基复合材料的制备工艺以及材料性能。本文采用谭鑫所提出的SiCp/Al复合材料车屑的再生利用方法。将复合材料车屑进行进一步球磨后再次进行自排气压力浸渗,制备得到以复合材料颗粒为增
高温钛基复合材料由于优异的力学性能在航空航天领域应用前景广阔,特别是近α钛基复合材料成为近年研究热点。但随着使用温度提升,由于其本身热强性及热稳定难以平衡问题,致使其存在650℃热障温度,限制其应用发展。因此本文基于以上问题,以Ti60粉、B粉和Y粉为原料,首先利用低能球磨结合热压烧结技术原位合成（TiBw+Y2O3）/Ti60块体,并通过后续挤压加工成功过制备出综合性能优异的（TiBw+Y2O3
以MoS2为代表的过渡金属硫族化合物,展现出了诸多优良的物理化学性能。双电层晶体管是以双电层原理开发的新型晶体管,具有质量轻、低电压调控电流和高离子电容的优点,具有在空间环境下应用的前景。但目前对于其抗辐照性能的研究相对不足,关于γ射线和高能电子辐照后的性能和机理都相对较少。因此本课题以MoS2为研究对象,研究以La F3为栅极的双电层晶体管,开展γ射线辐照和高能电子辐照实验,测试其辐照前后的形貌
MgTiO3基微波介质陶瓷陶瓷具有20～21的介电常数、56000 GHz的Q×f值以及接近0的谐振频率温度系数,由于其具有成本低、获取容易的优势,是最广泛应用的微波陶瓷体系之一。但是,传统0.95MgTiO3-0.05Ca Ti O3体系复相微波介质陶瓷的两相比例受限于接近0谐振频率温度系数的要求而相对固定,导致其介电常数难以灵活调控,无法满足目前新时代微波通信技术向集成化、小型化、多样化发展带
随着社会的发展,对于具有优良性能的材料的需求也日益上升。环氧树脂是一种具有优良性能的热固性树脂,拥有出色的耐热性能、机械性能、耐化学性被广泛适用于民用、国防、航天等领域。但因其脆性大、易开裂等缺点影响其使用,所以研制出韧性好,不易开裂的环氧树脂可以使环氧树脂的使用前景更为广阔。本文采用热塑性聚氨酯弹性体（TPU）改性环氧树脂并分析其增韧机理优化其组分含量。采用1185A型TPU改性环氧树脂,并对其
目前,新型低膨胀材料研究是通过将具有负膨胀效应的增强相与正膨胀基体复合。作为新型负膨胀材料,反钙钛矿锰基氮化物（Mn3AN,A=Zn,Ga,Pd,etc）是一种金属间化合物,其导电、导热性能优越,并且可以对巨负热膨胀性能进行调控。将Mn3AN化合物与金属进行复合,可以获得导热性能和力学性能较好的超低膨胀、近零膨胀、负膨胀复合材料,应用于精密仪器等领域,有效控制器件的热膨胀。本研究选用膨胀系数最负的
教学实践中常见到小学生求解蕴含量的小数应用题时出现进率混淆和量的单位范畴混淆,两类问题都指向了小学生量感能力存在薄弱点;另一方面,“量感”在《义务教育数学课程标准（2022年）》中首次被提出且作为核心素养之一进行要求。同时,基于初步的考察发现一线教师对量及量感概念的认识不清晰,对于有关量的教学实践把握不全面。由此可知当前有关量的教与学均存在问题,制约着小学生量感的有效培养。为解决困境,本研究确立研
碳纤维（CF）增强热塑性树脂基复合材料（CFTP）因其轻质高强、环保、优异抗冲击性能等特性,有望取代热固性树脂基复合材料,在航天航空、汽车等领域高性能结构件中发挥重要作用。因聚苯硫醚（PPS）价格低廉、性能优异,CF/PPS除了在军用方面得到了发展,在汽车、电子等民用领域也引起了极大的关注。PPS成型温度高,CF表面原有环氧类施胶剂降解温度低,从而会在加工过程中会出现降解,导致界面粘附力下降。CF