TiB2p-Al復(fù)合材料動靜態(tài)壓縮性能及抗高速撞擊行為.pdf

1、本文以航天器防護(hù)屏等抗高速撞擊為研究背景，采用壓力浸滲方法制備體積分?jǐn)?shù)為55％的TiB2p/Al復(fù)合材料，利用萬能電子拉伸試驗(yàn)機(jī)、霍普金森壓桿設(shè)備、掃描電子顯微鏡以及透射電子顯微鏡研究了溫度和應(yīng)變率對材料壓縮力學(xué)性能和組織的影響規(guī)律，并且利用二級輕氣炮和掃描電子顯微鏡研究了復(fù)合材料的抗高速撞擊性能及撞擊后材料的宏觀和微觀損傷行為。本文試驗(yàn)分為三部分：壓縮試驗(yàn)，高速撞擊試驗(yàn)及微觀組織表征。
　　常溫下，應(yīng)變率在10-3~1000S-

2、1范圍內(nèi)，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變率的增加而降低，表現(xiàn)出應(yīng)變率負(fù)敏感性，應(yīng)變率在1000～2000S-1范圍內(nèi)，流變應(yīng)力基本保持不變，表現(xiàn)出應(yīng)變率不敏感性。高溫下，流變應(yīng)力隨著應(yīng)變率的增加而增大，最后趨于穩(wěn)定，表現(xiàn)出應(yīng)變率正敏感性。隨著試驗(yàn)溫度的升高，顆粒網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度起主要作用，同時(shí)基體合金抑制顆粒在基體中滑動的能力不斷減弱，低應(yīng)變率時(shí)體現(xiàn)出顆粒在基體中滑動特性，高應(yīng)變率時(shí)體現(xiàn)出顆粒網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的承載瞬間載荷特性。應(yīng)變率相同時(shí)，復(fù)合材料的

3、強(qiáng)度隨著溫度的增加而降低，溫度越高，強(qiáng)度降低的趨勢越明顯。
　　室溫時(shí)，經(jīng)各種應(yīng)變率壓縮后，斷口處有犁溝區(qū)、基體熔化區(qū)及裂紋。溫度升高到250℃和400℃，犁溝更加明顯，基體合金熔融區(qū)變大，顆粒出現(xiàn)破碎。550℃時(shí)，犁溝痕跡消失，裂紋變的不明顯，呈現(xiàn)的是微小裂紋和空隙，顆粒松散不密實(shí)。常溫準(zhǔn)靜態(tài)壓縮后(應(yīng)變率10-3S-1)，復(fù)合材料基體中出現(xiàn)大量位錯，而隨著溫度的升高，基體內(nèi)發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶和動態(tài)再結(jié)晶晶粒的長大，而在550℃，基