SiC纖維增強Ti-Ti2AlNb仿生疊層復合材料制備及力學行為研究.pdf

1、SiC纖維增強Ti/Ti2AlNb仿生疊層復合材料是融纖維增強與仿生疊層為一體的先進結構材料，其既可以利用仿生疊層結構提高材料的韌性，又可以利用陶瓷SiC纖維對金屬層的強化進一步提高材料的比強度、比剛度等，該復合材料在航空航天、兵器等領域具有廣泛的應用前景。本文對SiC纖維增強Ti/Ti2AlNb仿生疊層復合材料的制備工藝進行了探索與優(yōu)化，并對復合材料的微觀界面組織及常規(guī)力學行為進行了分析與評價。
　　以陶瓷SiC纖維、金屬Ti箔

2、、金屬間化合物Ti2AlNb箔為原材料，采用箔-纖維-箔法，通過真空熱壓技術制備SiC纖維增強Ti/Ti2AlNb仿生疊層復合材料，研究分析了熱壓溫度、熱壓壓力、熱壓時間三者對復合材料微觀組織形貌的影響，并優(yōu)化出最佳的復合材料制備工藝參數(shù)。
　　利用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)及X射線衍射儀(XRD)對制備態(tài)下復合材料的界面微觀組織及相組成進行了觀察與研究。復合材料主要由α-Ti、β-Ti、SiC、TiC、O相和

3、B2相構成;陶瓷SiC纖維與金屬Ti箔界面反應產(chǎn)物主要為TiC，界面反應層厚度為0.8μm，C涂層厚度為1.3μm;金屬Ti箔與金屬間化合物Ti2AlNb箔通過Ti、Al、Nb三種元素相互擴散方式形成固相擴散連接，界面區(qū)域依次形成α+β雙相組織和富B2相。
　　對SiC纖維增強Ti/Ti2AlNb仿生疊層復合材料和Ti/Ti2AlNb仿生疊層復合材料分別進行室溫拉伸測試、高溫拉伸測試、三點彎曲測試、斷裂韌性測試及沖擊韌性測試，對比