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SiC纤维增强钛合金基复合材料界面热稳定性研究
1
作者 石南林 王玉敏 杨锐 《中国材料科技与设备》 2006年第2期77-78,81,共3页
本文利用扫描电镜和能谱分析手段，对连续SiC纤维增强钛合金基复合材料的界面热稳定性和界面反应机制进行了分析和研究。
关键词 sic纤维增强钛合金基复合材料 界面 热稳定性
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偏轴载荷下连续SiC纤维增强钛基复合材料的拉伸行为研究
2
作者 王敏涓 陈永刚 +4 位作者 齐金磊 孙光耀 王宝 黄旭 黄浩 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期45-53,共9页
连续SiC纤维增强钛基(SiCf/Ti)复合材料是未来高性能动力装置的关键材料之一。针对SiCf/Ti复合材料中纤维与试样轴向载荷常存在一定偏轴角度的问题,通过室温拉伸、有限元模拟和断口表征研究了偏轴角度对SiCf/TC17复合材料力学性能和失... 连续SiC纤维增强钛基(SiCf/Ti)复合材料是未来高性能动力装置的关键材料之一。针对SiCf/Ti复合材料中纤维与试样轴向载荷常存在一定偏轴角度的问题,通过室温拉伸、有限元模拟和断口表征研究了偏轴角度对SiCf/TC17复合材料力学性能和失效机理的影响。根据SiCf/TC17复合材料力学性能、断口形貌和应力分布可以定义一个临界偏轴角度,其数值约为1°。结果表明,随偏轴角度的增加,复合材料试样的抗拉强度下降,且当偏轴角度超过临界值时,抗拉强度下降速率增加。复合材料的失效机制与偏轴角度相关,当偏轴角度小于临界值时,试样断口由数个平坦的断面组成,纤维拔出和界面开裂程度都较低,纤维断面基本垂直于轴线,为典型的正应力断裂形貌;当偏轴角度大于临界值时,断口的起伏程度增加,纤维拔出和界面开裂现象都更加明显,部分纤维开始出现剪切断裂,表明拉剪耦合在断裂中起到重要作用。因此,对于SiCf/TC17复合材料轴向试样而言,应将纤维与试样整体的偏轴角度控制在临界值内,以获得有效的性能测试数据。 展开更多
关键词 钛基复合材料 sic纤维 偏轴拉伸 断口形貌 临界偏轴角度
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SiC纤维增强钛基复合材料界面强度研究进展 被引量：11
3
作者 原梅妮 杨延清 +3 位作者 马志军 吕祥鸿 李健康 陈彦 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1115-1118,共4页
综述SiC纤维增强钛基复合材料界面强度的影响因素﹑微观实验测试技术以及数值模拟技术。在此基础上着重分析了微观实验测试技术与数值模拟技术存在的问题,指出了界面强度定量研究的发展方向。
关键词 钛基复合材料 sic纤维 界面强度
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SiC纤维增强钛基复合材料界面研究及构件研制 被引量：10
4
作者 王玉敏 肖鹏 +2 位作者 石南林 雷家峰 杨锐 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第5期9-13,24,共6页
首先介绍了作者近年来在SiC纤维增强钛基复合材料界面反应机理、应力分布和界面调控方面的工作进展,然后介绍了作者在磁控溅射法和箔-纤维-箔法复合材料工艺及构件研制方面的研究工作。
关键词 钛基复合材料 sic纤维 界面 残余应力
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SiC纤维增强钛基复合材料研究进展 被引量：25
5
作者 杨锐 石南林 +5 位作者 王玉敏 雷家峰 张国兴 符跃春 李艳华 张德志 《钛工业进展》 CAS 2005年第5期32-36,共5页
概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展。采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度>1500MPa的SiCf/Ti-6Al-4V复合... 概述了作者研究组近年来在SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展。采用具有自主知识产权的SiC纤维,研究了PVD先驱丝制备方法和真空热压/热等静压复合材料成形工艺,获得700℃拉伸强度>1500MPa的SiCf/Ti-6Al-4V复合材料,分别制备出长度>400mm和直径>200mm的钛基复合材料棒材和环形件。此外,分别采用粉末布与粉浆涂挂先驱丝两种低成本方法制备出钛基复合材料,确定了新的胶粘剂并优化了相关工艺参数。 展开更多
关键词 TI基复合材料 sic纤维 界面 力学性能 复合材料棒材 钛基复合材料 sic纤维 材料研究 纤维增强 自主知识产权 材料成形工艺 制备方法 作者研究
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SiC纤维增强钛基复合材料的界面改性研究现状 被引量：5
6
作者 罗贤 杨延清 +3 位作者 王晨 黄斌 张伟 陈彦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期23-26,共4页
针对SiC纤维增强Ti基复合材料的界面反应问题,综述了国内外涂层法界面改性的研究现状,主要包括各种单涂层法、双涂层或复合涂层法及其对复合材料界面和力学性能的影响,指出了其存在的问题或不足,并预测了今后的发展趋势。
关键词 钛基复合材料 sic纤维 纤维涂层 界面改性
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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
7
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 纤维增强钛基复合材料 高温变形 变形参数 变形机制
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SiC纤维增强钛基复合材料空心结构成形研究 被引量：1
8
作者 赵冰 廖金华 +2 位作者 侯红亮 李志强 白秉哲 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期28-33,共6页
采用箔材刻槽法制备连续纤维增强钛基复合材料(SiCf/Ti)面板,通过分析不同复合工艺参数条件下的纤维/基体界面和基体微观组织,获得了优化的制备工艺:925℃/100 MPa/1 h.利用SiCf/Ti复合材料沿垂直纤维方向具有大变形的能力,将超塑成形/... 采用箔材刻槽法制备连续纤维增强钛基复合材料(SiCf/Ti)面板,通过分析不同复合工艺参数条件下的纤维/基体界面和基体微观组织,获得了优化的制备工艺:925℃/100 MPa/1 h.利用SiCf/Ti复合材料沿垂直纤维方向具有大变形的能力,将超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)与SiCf/Ti复合材料的复合技术相结合,经过热压复合、热成形、超塑成形3个工艺过程,制备了SiCf/Ti复合材料的空心结构,并对空心结构件进行了微观组织分析,验证了工艺的可行性. 展开更多
关键词 连续纤维增强钛基复合材料 SPF/DB 箔材刻槽法 空心结构 热压复合
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钛合金Ti6Al4V表面纳米SiC增强Ni-Co基复合材料的制备工艺参数优化 被引量：2
9
作者 黄建娜 王璇 刘松林 《电镀与精饰》 CAS 北大核心 2019年第11期18-21,共4页
以钛合金Ti6Al4V作为基体,采用电沉积技术制备了纳米SiC增强Ni-Co基复合材料。以复合材料中最高纳米SiC含量作为实验目标,通过极差分析对复合材料的制备工艺参数进行了优化,得到了最优工艺参数为:电流密度5 A/dm2、温度45℃、镀液中纳米... 以钛合金Ti6Al4V作为基体,采用电沉积技术制备了纳米SiC增强Ni-Co基复合材料。以复合材料中最高纳米SiC含量作为实验目标,通过极差分析对复合材料的制备工艺参数进行了优化,得到了最优工艺参数为:电流密度5 A/dm2、温度45℃、镀液中纳米SiC浓度10 g/L、pH 4.0。通过补充实验证实了最优工艺参数的正确性,结果表明:最优工艺参数下制备的复合材料表面质量良好,比较均匀地分布着微米级的孢状晶粒,其中纳米SiC含量约为3.18%。 展开更多
关键词 纳米sic增强Ni-Co基复合材料 钛合金TI6AL4V 纳米sic含量 工艺参数优化 正交试验
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SiC长纤维增强阻燃钛合金基复合材料研究 被引量：2
10
作者 赵永庆 周廉 A.Vassel 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期482-483,共2页
研究了SiC增强Ti40阻燃钛合金基复合材料及两纤维间的析出物.结果表明,925℃固化压实SiC/Ti40复合材料的工艺是合适的;SiC/Ti40复合材料两纤维间因SiC表面的C与基体Ti的反应生成TiC析出物.
关键词 sic长纤维 钛基复合材料 阻燃钛合金
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SiC纤维增强钛基复合材料界面反应机理 被引量：2
11
作者 曾科军 金展鹏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期92-95,111,共5页
本文应用相图和扩散通道理论分析了 SiC/Ti 复合材料界面反应的过程及界面区微观形貌,SiC 纤维的表面状态直接影响着 SiC/Ti 界面反应的扩散通道。在 SiC 纤维表面涂覆 TiC,或涂覆碳基涂层使 Ti_3SiC_2层优先形成,能有效地控制界面反应... 本文应用相图和扩散通道理论分析了 SiC/Ti 复合材料界面反应的过程及界面区微观形貌,SiC 纤维的表面状态直接影响着 SiC/Ti 界面反应的扩散通道。在 SiC 纤维表面涂覆 TiC,或涂覆碳基涂层使 Ti_3SiC_2层优先形成,能有效地控制界面反应,保护SiC 纤维,界面区中反应产物层的排列顺序不一定与扩散通道所示的相顺序一一对应。 展开更多
关键词 sic纤维 纤维增强 钛基 界面反应 界面区 表面涂覆 理论分析 表面状态 界面层 硼纤维
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连续陶瓷SiC纤维增强钛基仿生叠层复合材料热加工工艺研究 被引量：1
12
作者 张国庆 曲海涛 +3 位作者 原梅妮 侯红亮 赵冰 李殊霞 《热加工工艺》 北大核心 2020年第20期66-71,共6页
以韧性金属Ti箔、连续陶瓷Si C纤维、金属间化合物Ti2AlNb箔为原材料,对箔-纤维-箔进行了单元堆叠,采用真空热压和陶瓷SiC纤维编织技术制备了不同热加工工艺参数下的连续陶瓷Si C纤维增强钛基仿生叠层复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM... 以韧性金属Ti箔、连续陶瓷Si C纤维、金属间化合物Ti2AlNb箔为原材料,对箔-纤维-箔进行了单元堆叠,采用真空热压和陶瓷SiC纤维编织技术制备了不同热加工工艺参数下的连续陶瓷Si C纤维增强钛基仿生叠层复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对制备态复合材料微观组织形貌和各组元间界面元素分布进行了分析。结果表明,当热加工工艺参数为920℃/30 min/40 MPa时,复合材料各组元间实现理想冶金结合,陶瓷SiC纤维均匀等距分布于韧性金属Ti基体中,韧性金属Ti箔与金属间化合物Ti2AlNb箔通过元素扩散实现了理想冶金结合。 展开更多
关键词 钛基复合材料 仿生叠层 热加工 陶瓷sic纤维
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SiC纤维增强Ti基复合材料的制备及性能 被引量：53
13
作者 杨延清 朱艳 +2 位作者 陈彦 张清贵 张建民 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期201-204,共4页
用纤维涂层法制备了SCS -6SiC Ti -10 -2 -3复合材料 ,测定了所制备复合材料的拉伸性能 ,分析了影响复合材料力学性能的因素。研究表明 ,磁控溅射可获得与靶材化学成分基本一致的纤维涂层。复合材料中纤维分布的均匀性、涂层中的氧含量... 用纤维涂层法制备了SCS -6SiC Ti -10 -2 -3复合材料 ,测定了所制备复合材料的拉伸性能 ,分析了影响复合材料力学性能的因素。研究表明 ,磁控溅射可获得与靶材化学成分基本一致的纤维涂层。复合材料中纤维分布的均匀性、涂层中的氧含量及纤维 基体处的元素扩散与界面反应对复合材料力学性能有较大影响。 展开更多
关键词 钛基复合材料 制备 性能 碳化硅纤维增强
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连续纤维增强钛基复合材料研究概况 被引量：14
14
作者 曾立英 邓炬 +1 位作者 白保良 赵永庆 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期211-215,共5页
重点介绍了连续纤维增强钛基复合材料的 3种复合方法 ,即箔材 -纤维 -箔材法、等离子喷射涂层法和物相沉积法。开发的强化纤维有 Si C纤维和 Al2 O3单晶纤维 ,并介绍了它们的研究进展。最后讨论了一些复合材料的性能特点和复合材料的损... 重点介绍了连续纤维增强钛基复合材料的 3种复合方法 ,即箔材 -纤维 -箔材法、等离子喷射涂层法和物相沉积法。开发的强化纤维有 Si C纤维和 Al2 O3单晶纤维 ,并介绍了它们的研究进展。最后讨论了一些复合材料的性能特点和复合材料的损伤评价技术。 展开更多
关键词 横向蠕变 损伤评价 连续纤维增强钛基复合材料
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纤维类型对纤维增强SiC基复合材料性能的影响 被引量：5
15
作者 马江 周新贵 +1 位作者 张长瑞 曹英斌 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期72-75,共4页
对比了采用先驱体浸渍法制备的三种不同纤维增强 Si C基复合材料的性能差异 ,并从材料的微观结构特征入手分析了差异产生的原因。通过研究发现 ,采用 Hi- Nicalon纤维增强的 Si C基复合材料具有较好的性能 ,单向复合材料弯曲强度达到 70... 对比了采用先驱体浸渍法制备的三种不同纤维增强 Si C基复合材料的性能差异 ,并从材料的微观结构特征入手分析了差异产生的原因。通过研究发现 ,采用 Hi- Nicalon纤维增强的 Si C基复合材料具有较好的性能 ,单向复合材料弯曲强度达到 70 3.6 MPa,断裂韧性达到 2 3.1MPa· m1 /2 ;采用国产吉林碳纤维 (JC)制备的 Si C基复合材料也具有较好的性能 ,弯曲强度为 5 0 1.1MPa,断裂韧性为 13.8MPa· m1 展开更多
关键词 纤维增强sic基复合材料 碳纤维 碳化硅纤维 性能 陶瓷基复合材料
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SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料弯曲力学性能及其评价 被引量：4
16
作者 郭成 郭生武 +2 位作者 程羽 张新功 史东才 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期57-60,共4页
　采用三点弯曲法,对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的弯曲力学性能进行了研究,提出了梯度复合材料抗弯强度比R1和R2两个新的力学性能评价指标。结果表明:金属基梯度复合材料(MMGC)的弯曲力学性能与其基本组分力学性能的关系不符合RO... 　采用三点弯曲法,对SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料的弯曲力学性能进行了研究,提出了梯度复合材料抗弯强度比R1和R2两个新的力学性能评价指标。结果表明:金属基梯度复合材料(MMGC)的弯曲力学性能与其基本组分力学性能的关系不符合ROM法则,材料的抗弯强度和最大挠度强烈地受到SiC颗粒梯度分布方式与弯曲方向的影响;当基体处于受拉侧,高SiC含量组分处于受压侧时,MMGC能充分发挥其性能优势;MMGC在受梯度应力作用下的力学性能优势和其方向性特征受到材料状态、材料宏观不均匀性和微观连续性等因素的影响;MMGC的抗弯强度比R1反映了这类材料的性能优势,而抗弯强度比R2则反映了材料的方向性能特征。 展开更多
关键词 sic 颗粒增强铝合金基梯度复合材料 评价 弯曲力学性能 碳化硅
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碳纤维增强复合材料与钛合金钻孔技术研究进展 被引量：8
17
作者 刘振旺 秦旭达 +2 位作者 田利成 张笑宇 吴强 《航空制造技术》 2016年第17期71-76,共6页
随着中国提出"中国制造2025"发展战略,以及数字化自动装配技术的广泛应用,对于钛合金、碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)的钻孔加工提出更高的要求。从钛合金、碳纤维增强复合材料的钻孔切削加工... 随着中国提出"中国制造2025"发展战略,以及数字化自动装配技术的广泛应用,对于钛合金、碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastics,CFRP)的钻孔加工提出更高的要求。从钛合金、碳纤维增强复合材料的钻孔切削加工特性出发,对传统钻孔加工中,在孔加工质量、钻孔刀具两方面近些年来一些研究成果进行总结,简述了碳纤维增强复合材料、钛合金的钻孔技术研究状况,并指出未来研究的重点与关注点,将对这两种材料实际钻孔加工具有指导借鉴意义,提高航空产品制造及装配效率。 展开更多
关键词 钛合金 碳纤维增强复合材料 钻孔刀具 孔加工质量
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纤维增强钛基复合材料整体叶环设计技术 被引量：6
18
作者 张少平 李冠达 +1 位作者 安利平 裴会平 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2015年第1期45-48,53,共5页
新材料和新结构的开发使用是航空发动机减重的一个主要技术途径,纤维增强钛基复合材料制备的整体叶环结构具有明显的减重优势。以Si C(f)/TA12整体叶环试验件为例,分别从结构、强度、工艺等方面阐述了整体叶环设计技术。利用ANSYS有限... 新材料和新结构的开发使用是航空发动机减重的一个主要技术途径,纤维增强钛基复合材料制备的整体叶环结构具有明显的减重优势。以Si C(f)/TA12整体叶环试验件为例,分别从结构、强度、工艺等方面阐述了整体叶环设计技术。利用ANSYS有限元软件进行数值模拟,并采用最大应力准则和平均周向应力准则评估了整体叶环试验件的破裂转速。通过旋转试验初步验证了整体叶环的减重效果和强度计算方法,并对今后的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 航空发动机 纤维增强钛基复合材料 整体叶环 减重 结构设计 纤维涂层法 热等静压 强度分析
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连续SiC纤维增强钛基复合材料研制 被引量：13
19
作者 黄浩 王敏涓 +5 位作者 李虎 李四青 张书铭 李臻熙 黄旭 解川 《航空制造技术》 2018年第14期26-36,共11页
钛基复合材料由于在中高温环境下具有很高的比强度、比模量以及良好的抗疲劳和抗蠕变特性,受到研究者的广泛关注。回顾了国内外该材料的发展历程,详细介绍了连续SiC纤维增强钛基复合材料的研制过程,包括SiC纤维制备、涂层制备、复合材... 钛基复合材料由于在中高温环境下具有很高的比强度、比模量以及良好的抗疲劳和抗蠕变特性,受到研究者的广泛关注。回顾了国内外该材料的发展历程,详细介绍了连续SiC纤维增强钛基复合材料的研制过程,包括SiC纤维制备、涂层制备、复合材料成型及构件制备等工艺过程。概述了研究团队近年来在连续SiC纤维增强钛基复合材料研究领域开展的工作及取得的进展,包括成功研制了高性能连续SiC纤维并实现小批量试制,设计了适用于不同增强基体合金的界面涂层,研究表明研制的C涂层可使复合材料经1100℃处理后界面涂层保存较好;实现了20~50μm性能优异的钛合金、铝合金、高温镍合金先驱丝的沉积;完成了Ф600mm×160mm尺寸的复合材料环形件及Ф50mm×300mm转动轴部件的试制。最后对该材料未来的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 sic纤维 涂层 钛基复合材料 成型 制备工艺
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连续SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料力学性能研究 被引量：3
20
作者 赵冰 侯红亮 +2 位作者 李志强 廖金华 曲海涛 《航空制造技术》 2015年第3期78-81,共4页
采用箔—纤维—箔方法制备了连续SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料(SiC_f/Ti_3Al),测定了两种SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料的力学性能,分析了热处理工艺对复合材料力学性能的影响,讨论了复合材料在不同条件下的断裂机制研究表明,国产SiC纤维... 采用箔—纤维—箔方法制备了连续SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料(SiC_f/Ti_3Al),测定了两种SiC纤维增强Ti_3Al基复合材料的力学性能,分析了热处理工艺对复合材料力学性能的影响,讨论了复合材料在不同条件下的断裂机制研究表明,国产SiC纤维(无碳涂层)增强Ti_3Al复合材料的界面结合强度高于有碳涂层纤维增强的复合材料,力学性能却低于SCS-6纤维(有碳涂层)增强的复合材料。当热处理时间延长时,SCS-6/Ti_3Al复合材料界面反应层厚度增加,复合材料的力学性能下降。 展开更多
关键词 sic纤维 Ti_3Al 钛基复合材料 界面 力学性能
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