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非连续增强钛基复合材料的研究现状及应用进展
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作者 潘宇 况帆 路新 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期175-184,共10页
非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基... 非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)较钛合金基体具有更高的强度、硬度,优异的耐磨和耐热性能,满足高新技术领域对高性能结构材料的苛刻使用要求,在航空航天、国防军工、汽车制造等领域应用前景广阔。本文针对非连续增强钛基复合材料中基体与增强相的设计及增强相制备技术进行综述,尤其是新兴的碳纳米材料增强相以及激光增材制造技术对DRTMCs组织、性能的影响,重点总结了DRTMCs的后续热变形、热处理及多元多尺度和仿生结构复合材料设计的研究进展,介绍其工程应用的发展现状,提出了研究中的现存问题及具有潜力的发展方向,对进一步提高钛基复合材料综合性能、加快其产业化应用进程具有重要意义。 展开更多
关键词 复合材料 制备方法 增强 热加工 强韧化机理
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非连续增强钛基复合材料的热处理研究进展 被引量:2
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作者 倪丁瑞 金晓鸥 +1 位作者 耿林 王桂松 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期173-176,共4页
综述了非连续增强钛基复合材料热处理的研究现状,主要分析了热处理工艺对复合材料微观组织与力学性能的影响,提出了当前研究中存在的问题和今后潜在的发展方向.
关键词 复合材料 连续增强 显微组织 热处理
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非连续增强钛基复合材料的制备工艺及应用 被引量:8
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作者 高书刊 余国庆 +3 位作者 王国迪 李江华 景然 解念锁 《热加工工艺》 北大核心 2021年第2期13-17,共5页
非连续增强钛基复合材料凭借简单多样的制备工艺、更为卓越的材料性能以及优异的经济性成为制备钛基复合材料研究的热点,并得到了广泛应用。综述了非连续增强钛基复合材料制备工艺以及应用;分析了各种制备方法的差别及优缺点,并对非连... 非连续增强钛基复合材料凭借简单多样的制备工艺、更为卓越的材料性能以及优异的经济性成为制备钛基复合材料研究的热点,并得到了广泛应用。综述了非连续增强钛基复合材料制备工艺以及应用;分析了各种制备方法的差别及优缺点,并对非连续增强钛基复合材料制备工艺进行展望。 展开更多
关键词 复合材料 制备方法 连续增强 应用
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连续纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料低成本制备工艺研究进展 被引量:1
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作者 商剑钊 吴小飞 +5 位作者 曹晔洁 吕云蕾 李精鑫 王晶 董宁 刘永胜 《材料工程》 北大核心 2025年第1期15-27,共13页
连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺... 连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低密度、高强度、耐高温等优异性能,已被广泛应用于航空航天、国防军工和新兴民用等领域,但连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺大多存在成本较高、周期过长等问题,限制其应用和推广,发展低成本制备工艺是推动连续纤维增强陶瓷基复合材料广泛应用的关键。本文简要介绍了连续纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺现状,总结了反应熔渗、纳米浆料浸渗瞬时共晶、浆料浸渗结合热压等低成本工艺的研究现状,围绕制备工艺优化、复合材料微观结构和性能等方面进行综述,提出了低成本制备工艺的未来研究方向,如熔盐法制备超高温陶瓷界面和反应诱导相分离制备具有孔隙结构均匀的多孔基体,可显著提升连续纤维增强陶瓷基复合材料的综合性能。 展开更多
关键词 连续纤维增强陶瓷复合材料 制备工艺 低成本 反应熔渗 纳米浆料浸渗瞬时共晶
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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
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作者 李劭鹏 隋晓东 +3 位作者 王美琦 肖山 韩远飞 王向明 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期15-25,共11页
钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳... 钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题,材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs的复合体系和制备途径引入纳米增强体,并在热加工与热处理过程中保持稳定性,一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展,指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题,提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有:(1)碳纳米材料增强TMCs的界面反应控制与热稳定设计;(2)纳米颗粒增强TMCs粉体的批量化低成本制备技术;(3)纳米颗粒增强TMCs专用热变形及热处理工艺研究;(4)纳米颗粒增强TMCs组织构型化设计及强韧化机理研究;(5)纳米颗粒增强TMCs材料其他关键力学性能研究。 展开更多
关键词 纳米颗粒增强复合材料 粉末冶金 微观组织 力学性能 强化机理
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准连续网状增强TiAl基复合材料的设计与研究
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作者 刘赵婷 李明骜 +2 位作者 肖树龙 陈玉勇 熊意义 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第5期1611-1625,共15页
本文设计并结合低能球磨和放电等离子烧结技术成功制备了一种具有C元素强塑化基体单元的准连续网状增强TiAl基复合材料,并对其微观组织演化和高温力学性能进行了研究。结果表明:材料的烧结组织主要由TiAl基体单元及其界面层的准连续网... 本文设计并结合低能球磨和放电等离子烧结技术成功制备了一种具有C元素强塑化基体单元的准连续网状增强TiAl基复合材料,并对其微观组织演化和高温力学性能进行了研究。结果表明:材料的烧结组织主要由TiAl基体单元及其界面层的准连续网状增强结构组成,基体单元内部为γ相和(α_(2)+γ)层片团构成的双态组织,准连续网状增强结构中增强体主要为针状和颗粒状的TiB、Ti_(2)AlC和Ti_(3)AlC相;随着B_(4)C含量增加,准连续网状增强结构的厚度和连续性增加,基体单元的连通性降低;相同B_(4)C含量条件下,随着Ti Al合金粉末粒径减小,准连续网状增强结构的厚度和连续性减小,基体单元的连通性提高;同时,准连续网状增强结构能够将TiAl基复合材料900℃的高温极限抗拉强度(UTS)和伸长率显著提高至441.0 MPa和2.3%。 展开更多
关键词 TIAL复合材料 连续网状增强结构 放电等离子烧结 组织演化 力学性能
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非均匀构型TiB增强钛基复合材料的制备及其组织性能研究
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作者 戴昌晟 高义民 +3 位作者 缪喆宇 肖鹏 李烨飞 李强 《热加工工艺》 北大核心 2024年第23期52-59,68,共9页
本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧... 本研究以Al B_(2)粉末作为硼源,以纯钛(TA1)粉末、Mo粉末为基体,通过真空热压烧结制备非均匀构型Ti B增强钛基复合材料。通过微观组织表征和力学性能测试,探讨了烧结时间和烧结温度的改变对复合材料组织和力学性能的影响。结果表明:烧结工艺参数的改变没有明显改变Ti B增强相的形貌和分布。随着烧结时间的延长,复合材料的致密度、晶粒尺寸增加,其抗拉强度、抗压强度和基体显微硬度先增大后减小。随着烧结温度的增加,复合材料的抗拉强度、抗压强度、基体显微硬度也增加。当烧结温度为1300℃,烧结时间为60 min时,元素扩散充分,复合材料有较高的致密度和强度,其抗拉强度、抗压强度、α-Ti基体硬度分别为922.1 MPa、1960.4 MPa、425 HV。 展开更多
关键词 复合材料 TiB增强 热压烧结法 力学性能
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非连续纳米相增强钛基复合材料研究进展与展望 被引量:6
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作者 魏子超 韩远飞 +3 位作者 李劭鹏 黄光法 毛建伟 吕维洁 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第16期104-125,共22页
非连续增强钛基复合材料(DRTMCs),尤其是原位自生钛基复合材料具有优异的综合力学性能,在航空航天、海工等国防领域具有广阔的应用前景。该类材料研究体系主要以原位自生微米颗粒或与纳米颗粒混杂增强而实现钛基体的多元多尺度强韧化目... 非连续增强钛基复合材料(DRTMCs),尤其是原位自生钛基复合材料具有优异的综合力学性能,在航空航天、海工等国防领域具有广阔的应用前景。该类材料研究体系主要以原位自生微米颗粒或与纳米颗粒混杂增强而实现钛基体的多元多尺度强韧化目的。研究发现,与微米增强体相比,纳米增强体(纳米陶瓷颗粒、碳纳米材料等)具有更大的比表面积以及更优异的综合性能,通过巧妙设计纳米增强体的微观结构,优化纳米增强体界面及增强体/基体界面,构型化调控纳米增强体分布,发展新型的非连续纳米相增强钛基复合材料(Nano-reinforced DRTMCs,NRTMCs),能够大幅度提高复合材料的综合力学性能。因此,主要总结了近几年来的不同制备方法与技术,深入探讨了界面结构以及空间构型对NRTMCs力学性能的影响规律,提出了NRTMCs发展过程中遇到的关键技术难点以及解决方法,并展望了NRTMCs未来的发展趋势以及潜在应用。 展开更多
关键词 非连续增强钛基复合材料 纳米增强 原位自生 界面反应 构型化 力学性能
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PP-g-MAH与氨基化纳米二氧化硅协同增强CF/PP复合材料
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作者 王海旭 孙进 +4 位作者 赵巍 时振堂 潘雨曦 刘程 蹇锡高 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期41-47,共7页
树脂本身强度及树脂与碳纤维之间的界面强度是影响连续碳纤维增强热塑性复合材料力学性能的重要因素。为了提高连续碳纤维增强聚丙烯基(CF/PP)热塑性树脂基复合材料的力学性能,本文通过添加马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及氨基化纳米二... 树脂本身强度及树脂与碳纤维之间的界面强度是影响连续碳纤维增强热塑性复合材料力学性能的重要因素。为了提高连续碳纤维增强聚丙烯基(CF/PP)热塑性树脂基复合材料的力学性能,本文通过添加马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及氨基化纳米二氧化硅(SiO_(2)-NH_(2))对高熔指PP进行改性,先后通过熔融浸渍和热压成型,制备连续碳纤维增强聚丙烯热塑性树脂基复合材料。结果表明:添加PP-g-MAH与SiO_(2)-NH_(2)使PP的结晶度提升2.5%,拉伸强度提升4.8%,弯曲强度提升5.3%;CF/PP复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别达到543.7 MPa和17.2 MPa,分别提升112.2%和66.0%。 展开更多
关键词 连续碳纤维增强热塑性树脂复合材料 聚丙烯 力学性能 化纳米二氧化硅 马来酸酐接枝聚丙烯
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缺陷对连续纤维增强复合材料力学性能影响的研究进展
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作者 马封安 赵广慧 +2 位作者 田程 贾宇喆 刘涛 《中国塑料》 北大核心 2025年第1期104-111,共8页
针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究... 针对连续纤维增强的聚合物基复合材料,梳理了常见的缺陷及其产生原因,从缺陷的无损检测方法及其对材料力学性质的影响方面,回顾了最新研究进展。在缺陷检测方面,提高检测精度、加速检测数据处理、发展针对特殊缺陷的检测技术是目前研究的热点。在宏观缺陷对复合材料力学性质的影响方面进行了定性和定量的综述,影响因素主要包括:分层缺陷的面内尺寸、埋深和形状,孔隙缺陷的孔隙率、分布集度和形状,褶皱缺陷的方向、凹凸性和褶皱角等。为纤维增强聚合物基复合材料构件的设计及其可靠性评价提供依据。 展开更多
关键词 连续纤维增强聚合物复合材料 缺陷 检测方法 力学性质
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钛基复合材料的研究进展
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作者 杨宝 王春锋 +3 位作者 张泽宇 余涵 付振坡 张慧 《航空材料学报》 北大核心 2025年第3期117-130,共14页
综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定... 综述钛/钛合金复合材料的最新研究现状与应用前景,阐述其在高比强度、轻量化、耐热稳定性及耐磨性能方面的优势,使之成为航空航天、军事装备和医学等高科技领域的关键材料。概括添加增强相使得钛基复合材料力学性能、耐磨性以及热稳定性方面稳步提升的研究成果,揭示不同加工技术改善复合材料晶粒和性能的进展,指出复合材料在高温、高压环境下稳定性及界面黏结强度方面仍面临挑战,需要通过优化增强体分布、结合方式及新型复合体系来解决。此外,表面纳米化技术与数字化仿真的结合为钛基复合材料性能优化提供新途径,而界面强化和热稳定性研究将成为未来发展的关键。最后,明确钛基复合材料的性能提升与加工技术的创新是实现其在极端环境下广泛应用的核心,亦是推动复合材料性能进一步突破的方向。 展开更多
关键词 复合材料 力学性能 增强 增材制造 表面纳米化 数字化仿真
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非连续颗粒增强钛基复合材料制备技术与研究进展 被引量:19
12
作者 韩远飞 邱培坤 +3 位作者 孙相龙 冯家浩 王立强 吕维洁 《航空制造技术》 2016年第15期62-74,共13页
颗粒增强钛基复合材料是一种重要的轻量化结构-功能一体化材料。在航空航天、空间技术、武器装备、能源和环境形势日益严峻的今天,这种轻质、高强、耐热颗粒增强钛基复合材料是航空航天技术、能源发展与交通运输等若干关键领域中不可替... 颗粒增强钛基复合材料是一种重要的轻量化结构-功能一体化材料。在航空航天、空间技术、武器装备、能源和环境形势日益严峻的今天,这种轻质、高强、耐热颗粒增强钛基复合材料是航空航天技术、能源发展与交通运输等若干关键领域中不可替代的共性关键材料。从复合材料制备技术、基体和增强体选择,增强体分布设计,构型设计,热变形加工、超塑性加工、热处理、微观组织、力学性能以及工程应用方面综述了颗粒增强钛基复合材料的发展现状,提出了研究中存在的问题以及今后潜在的研究方向,为进一步推动和解决重大工程用复合材料大构件加工、精密成形制造的关键技术和装备提供指导,进而推动非连续颗粒增强钛基复合材料的深入发展。 展开更多
关键词 复合材料 原位自生 合金 增强 热加工
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连续纤维增强树脂基复合材料绿色化技术的研究进展 被引量:4
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作者 赵淼 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期188-192,共5页
连续纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高强、性能可设计等特点,是航空装备轻量化不可或缺的重要结构材料。由于其主要采用热压罐成型技术制备,成型过程能耗高,热固性树脂回收利用难、成本高,难以满足低碳绿色发展的要求,因此开展可回... 连续纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高强、性能可设计等特点,是航空装备轻量化不可或缺的重要结构材料。由于其主要采用热压罐成型技术制备,成型过程能耗高,热固性树脂回收利用难、成本高,难以满足低碳绿色发展的要求,因此开展可回收绿色复合材料、复合材料低能耗制造以及回收再利用等复合材料绿色化技术研究受到了越来越广泛的重视。笔者介绍了目前连续纤维增强复合材料绿色化技术的发展现状,并探讨了连续纤维增强复合材料绿色化技术的发展前景。 展开更多
关键词 连续纤维增强树脂复合材料 热塑性复合材料 绿色化技术 绿色复合材料 低能耗制造技术 回收再利用
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非连续增强铝基复合材料固相焊接研究现状 被引量:6
14
作者 许志武 吕世雄 +1 位作者 闫久春 杨士勤 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期593-598,共6页
阐述与评价了国内外非连续增强铝基复合材料固相焊接研究现状及发展趋势,分别讨论了摩擦焊、扩散焊、瞬间液相焊在焊接非连续增强铝基复合材料时存在的主要问题、解决措施,特别对瞬间液相焊作了详细的综述.
关键词 连续增强复合材料 固相焊接 增强 瞬间液相焊 摩擦焊 扩散焊
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非连续增强金属基复合材料的变形行为 被引量:6
15
作者 胡明 费维栋 +1 位作者 姚忠凯 王德尊 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期10-14,共5页
详细介绍了非连续增强金属基复合材料的弹性变形、微塑性变形、宏观塑性变形行为的研究现状 ,论述了复合材料变形行为的影响因素 。
关键词 连续增强 DRMMCs 金属复合材料 变形 位错 残余应力
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非连续增强铝基复合材料可再生机制分析 被引量:3
16
作者 施忠良 顾明元 +1 位作者 张荻 吴人洁 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期8-11,共4页
分析了常用的两类基体铝合金:铸造铝合金和形变铝合金与增强体SiC或Al2O3所制成的复合材料可再生机制,阐述了复合材料的组织特征、界面反应规律,揭示了非连续增强铝基复合材料可再生机制。
关键词 连续增强 复合材料 再生 界面反应
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不连续增强钛基复合材料的研究进展 被引量:14
17
作者 冯俊 姜中涛 韩骐璘 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期391-398,共8页
不连续增强相能有效改善钛基体的力学性能,提高钛基体的耐磨性、高温强度和抗氧化性,拓宽了钛合金的应用领域。陶瓷增强相具有硬度高、耐磨性好、热稳定、成本低廉等优点,成为不连续增强钛基复合材料的首选增强相,其中使用最为广泛的是... 不连续增强相能有效改善钛基体的力学性能,提高钛基体的耐磨性、高温强度和抗氧化性,拓宽了钛合金的应用领域。陶瓷增强相具有硬度高、耐磨性好、热稳定、成本低廉等优点,成为不连续增强钛基复合材料的首选增强相,其中使用最为广泛的是TiC颗粒和TiB纤维。纳米碳材料因具有高弹性模量以及高抗拉强度等优异性能,可有效改善复合材料的强度、塑性,被用来制备高比强度的钛基复合材料,近年来成为最具潜力增强体材料。本文从增强体材料的选择出发,归纳总结了近十年不连续增强钛基复合材料的研究进展,综述了不同增强体材料对钛基体组织与力学性能的影响以及强化机理,提出进一步的研究方向,为提高钛基复合材料的整体性能和扩大其应用范围提供一定的依据。 展开更多
关键词 连续增强 复合材料 增强 强化机制
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非连续增强金属基复合材料的应用 被引量:11
18
作者 张学习 王德尊 +1 位作者 姚忠凯 赵敏海 《航空制造技术》 北大核心 2002年第5期35-38,共4页
综述了非连续增强复合材料在汽车、航空航天领域的应用状况 ,以及影响其进一步扩大应用的制约因素。
关键词 连续增强 金属复合材料 应用 汽车工业 航空航天工业 制约因素
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连续SiC纤维增强钛基复合材料横向高温变形机理研究 被引量:2
19
作者 曹秀中 赵冰 +2 位作者 韩秀全 侯红亮 曲海涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期88-93,共6页
针对连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiC_f/Ti)成形的技术难题,利用沿垂直纤维方向基体具有大变形的能力,可以采用超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)成形出复合材料空心构件。在不同工艺参数条件下,测试了SiC_f/Ti复合材料的横向高温变形规律... 针对连续SiC纤维增强钛基复合材料(SiC_f/Ti)成形的技术难题,利用沿垂直纤维方向基体具有大变形的能力,可以采用超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)成形出复合材料空心构件。在不同工艺参数条件下,测试了SiC_f/Ti复合材料的横向高温变形规律,并分析了变形温度、应变速率、纤维含量等工艺参数的影响规律,对不同参数条件下拉伸试件的微观组织和断口形貌进行了对比,分析了复合材料的高温变形机制。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 高温变形 变形参数 变形机制
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非连续增强金属基复合材料的热残余应力 被引量:6
20
作者 胡明 费维栋 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期15-19,共5页
详细地论述了非连续增强金属基复合材料热残余应力的产生、松弛机理以及热残余应力对材 料组织和性能的影响,并预测了今后的发展方向。指出增强体与基体的线膨胀系数之差、界面结合和温度变 化是产生热残余应力的必要条件,非连续增强金... 详细地论述了非连续增强金属基复合材料热残余应力的产生、松弛机理以及热残余应力对材 料组织和性能的影响,并预测了今后的发展方向。指出增强体与基体的线膨胀系数之差、界面结合和温度变 化是产生热残余应力的必要条件,非连续增强金属基复合材料的热残余应力的松弛将使得金属基复合材料 基体内的位错密度增加,热残余应力使复合材料的拉伸强度降低。 展开更多
关键词 热残余应力 连续增强 金属复合材料 增强 界面结合 线膨胀系数 材料组织 位错密度 松弛
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