Disseny compost de composites de matriu de titani reforçat multivariant multiescala

Amb el desenvolupament de la tecnologia aeroespacial i d'aviació de la Xina, els requisits de materials estructurals en entorns de servei durs, com ara la duresa, augmenten. Entre molts materials, els compostos de matriu de titani reforçats de manera discontínua s'han convertit gradualment en un punt calent per als investigadors a causa dels seus avantatges de baixa densitat, alta resistència, alta rigidesa, alt mòdul específic i bona resistència a altes temperatures, etc. Després de més de 30 anys d'investigació i optimització, s'han desenvolupat múltiples compostos de matriu de titani reforçat a escala múltiple. Després de més de 30 anys d'investigació i optimització, s'han desenvolupat molts sistemes de compostos de matriu de titani madur i el rendiment integral dels materials ha fet grans avenços. En comparació amb la matriu d'aliatge de titani, la temperatura d'ús dels compostos de matriu de titani es pot augmentar en 100 ~ 150 graus mitjançant un disseny i processament raonables, i la força es pot augmentar en més de 100 MPa a la mateixa temperatura, que s'espera que substitueixi el materials metàl·lics tradicionals d'alta temperatura en un entorn de servei d'alta temperatura per aconseguir una reducció de pes.
En els darrers anys, la proposta de noves teories de disseny de materials, com ara el reforç multivariant multiescala i el reforç de l'estructura biònica, ha proporcionat noves idees d'investigació per optimitzar encara més el rendiment dels compostos de matriu de titani i els mètodes de preparació del reforç multivariant multiescala de la matriu de titani. Els compostos que són més madurs en aplicació actualment són principalment autògens in situ i metal·lúrgia de pols. La tecnologia autògena in situ pot fer que el reforç micro/nano es distribueixi uniformement a la matriu i obtingui una estructura i propietats interfacials excel·lents!0; La tecnologia de la metal·lúrgia en pols pot fer que el reforç es distribueixi de manera desigual a la matriu amb una estructura determinada mitjançant un disseny previ, com ara barrejar i posar pols, la qual cosa augmenta la capacitat de disseny del material. Per tant, aquests 2 processos han aconseguit una àmplia gamma d'aplicacions en el camp de la preparació de compostos de matriu de titani.
En aquest article, revisarem l'estat actual de la investigació i l'aplicació dels compostos de matriu de titani des dels aspectes de les idees de disseny de compostos, la tecnologia de processament avançada, les propietats mecàniques i les aplicacions d'enginyeria de compostos de matriu de titani reforçat a escala multivariant i exposarem el potencial. direcció d'investigació d'aquest material, amb l'objectiu de millorar encara més el rendiment integral dels compostos de matriu de titani, resoldre els problemes de processament dels compostos de matriu de titani i promoure així els compostos de matriu de titani "El desenvolupament integrat del disseny, preparació, formació i aplicació de la matriu de titani compostos.
Els compostos de matriu de titani de la Xina després d'un llarg període d'investigació i desenvolupament, ja tenen un sistema de material madur i una tecnologia de preparació, el rendiment integral del material s'ha millorat molt. Per tal de millorar encara més el rendiment integral dels compostos de matriu de titani, per resoldre els problemes de processament dels compostos de matriu de titani, per aconseguir la integració de compostos de matriu de titani "disseny-preparació-formació-aplicació", la direcció futura de la investigació i La tendència de desenvolupament s'ha de centrar en els punts següents.
(1) Disseny d'enduriment "micro-nano + configuració": mitjançant el disseny del tipus de cos de reforç compost de matriu de titani, mida, distribució i estructura, per aconseguir una distribució ordenada no uniforme del cos de reforç, jugar el paper de l'escala corporal de reforç i Enduriment sinèrgic de configuració, per trencar la resistència del material compost i la duresa plàstica de la inversió de les limitacions de l'estabilitat de les propietats del material, desenvolupar un nou tipus de compostos de matriu de titani d'alta resistència i alta tenacitat. Es desenvolupa un nou tipus de compostos de matriu de titani d'alta resistència i alta tenacitat.
(2) Aconseguir una formació de precisió i un control precís de l'organització mitjançant la tecnologia de processament tèrmic intel·ligent: aprofundir en la investigació sobre el procés de processament tèrmic i el mecanisme dels compostos de matriu de titani, investigar la influència del reforç, l'organització inicial, la configuració interna i altres factors sobre la deformació tèrmica mecanisme de compostos de matriu de titani, establir un sistema de processament tèrmic complet, aconseguir un control precís de l'organització dels materials compostos i impulsar l'aplicació de la tecnologia de forja isotèrmica en la preparació de materials estructurals de gran mida. Aplicació.
(3) Preparació estabilitzada de components d'alt rendiment d'alt rendiment de compostos de matriu de titani: exercint els avantatges de la tecnologia de preparació i mitjans de processament avançats, adoptant la combinació de tecnologia autògena in situ, tecnologia de revestiment làser i tecnologia de fabricació additiva (impressió 3D) desenvolupar la tecnologia de preparació i postprocessament de materials compostos, com ara components petits de precisió, components estructuralment complexos i altres components de gamma alta, per tal que els compostos de matriu de titani compleixin les necessitats dels camps d'avantguarda en termes de rendiment i precisió. requisits en camps d'avantguarda.
(4) Desenvolupar una tecnologia de preparació i processament de materials compostos de matriu de titani de baix cost i alt rendiment, millorar la taxa de material, reduir el llindar d'ús de materials compostos de matriu de titani i realitzar l'aplicació de materials compostos de matriu de titani del camp de la indústria militar al camp de la indústria civil.