SiC纖維增強(qiáng)Ti-Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料制備及力學(xué)行為研究.pdf

1、SiC纖維增強(qiáng)Ti/Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料是融纖維增強(qiáng)與仿生疊層為一體的先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料，其既可以利用仿生疊層結(jié)構(gòu)提高材料的韌性，又可以利用陶瓷SiC纖維對(duì)金屬層的強(qiáng)化進(jìn)一步提高材料的比強(qiáng)度、比剛度等，該復(fù)合材料在航空航天、兵器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文對(duì)SiC纖維增強(qiáng)Ti/Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料的制備工藝進(jìn)行了探索與優(yōu)化，并對(duì)復(fù)合材料的微觀界面組織及常規(guī)力學(xué)行為進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。
　　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(guò)真空熱壓技術(shù)制備SiC纖維增強(qiáng)Ti/Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料，研究分析了熱壓溫度、熱壓壓力、熱壓時(shí)間三者對(duì)復(fù)合材料微觀組織形貌的影響，并優(yōu)化出最佳的復(fù)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(duì)制備態(tài)下復(fù)合材料的界面微觀組織及相組成進(jìn)行了觀察與研究。復(fù)合材料主要由α-Ti、β-Ti、SiC、TiC、O相和

3、B2相構(gòu)成;陶瓷SiC纖維與金屬Ti箔界面反應(yīng)產(chǎn)物主要為TiC，界面反應(yīng)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(guò)Ti、Al、Nb三種元素相互擴(kuò)散方式形成固相擴(kuò)散連接，界面區(qū)域依次形成α+β雙相組織和富B2相。
　　對(duì)SiC纖維增強(qiáng)Ti/Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料和Ti/Ti2AlNb仿生疊層復(fù)合材料分別進(jìn)行室溫拉伸測(cè)試、高溫拉伸測(cè)試、三點(diǎn)彎曲測(cè)試、斷裂韌性測(cè)試及沖擊韌性測(cè)試，對(duì)比