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文檔簡(jiǎn)介
1、SiC纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料集SiC纖維的高強(qiáng)度、高剛性和高抗蠕變性與鈦合金及鈦鋁化合物的損傷容限性于一體。另外,將SiC纖維引入到鈦基體中可以進(jìn)一步降低材料的密度。因此,這種在常溫及高溫下都能承受極大機(jī)械載荷的輕質(zhì)材料無(wú)疑將引起發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和機(jī)械工程等高科技領(lǐng)域的巨大革命。
本文利用國(guó)產(chǎn)無(wú)涂層SiC纖維、TiN涂層SiC纖維與Ti-6Al-4V箔材,采用箔-纖維-箔法制備了SiCf/Ti-6Al-4V和SiCf/TiN/Ti-6
2、Al-4V復(fù)合材料。使用掃描電鏡、能譜儀觀察分析了復(fù)合材料的微觀組織及界面反應(yīng)。結(jié)果顯示,制備態(tài)的SiCf/Ti-6Al-4V存在厚度約0.5μm的界面反應(yīng)層,而SiCf/TiN/Ti-6Al-4V無(wú)明顯的界面層,說(shuō)明TiN起到了很好的障礙涂層的作用。對(duì)兩種復(fù)合材料進(jìn)行960℃/9h/25h真空熱處理,二者的界面反應(yīng)皆隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸劇烈,而TiN涂層卻對(duì)界面反應(yīng)起到了促進(jìn)作用。
研究了兩種復(fù)合材料的界面強(qiáng)度,結(jié)果表明,纖維
3、無(wú)涂層時(shí)的界面強(qiáng)度更高,達(dá)205MPa;SiCf/TiN/Ti-6Al-4V的界面強(qiáng)度為146MPa。另外,復(fù)合材料邊緣的界面強(qiáng)度低于中心部位。
對(duì)SiCf/Ti-6Al-4V復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)試,其強(qiáng)度較原始Ti-6Al-4V箔材強(qiáng)度稍有提高,但是幅度不大。主要原因是,纖維與基體反應(yīng)生成的脆性物質(zhì),使復(fù)合材料在界面處發(fā)生了脆性斷裂,特別是界面反應(yīng)對(duì)纖維造成的表面損傷等缺陷,造成其強(qiáng)度嚴(yán)重下降,而在復(fù)合材料中纖維是起到
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