Kompozitni dizajn multivarijatnih višesmjernih kompozita ojačanih titanskom matricom

S razvojem kineske zrakoplovne i zrakoplovne tehnologije, zahtjevi za strukturnim materijalima u teškim radnim okruženjima, kao što je žilavost, rastu. Među mnogim materijalima, kompoziti diskontinuirano ojačane titanijeve matrice postupno su postali žarište za istraživače zbog svojih prednosti niske gustoće, visoke čvrstoće, velike krutosti, visokog specifičnog modula i dobre otpornosti na visoke temperature, itd. Nakon više od 30 godina istraživanja i optimizacije, razvijeni su višestruki kompoziti ojačani titanskom matricom. Nakon više od 30 godina istraživanja i optimizacije, razvijeni su mnogi zreli kompozitni sustavi titanijske matrice, a sveobuhvatna izvedba materijala napravila je veliki napredak. U usporedbi s matricom od legure titana, temperatura uporabe kompozita s matricom od titana može se povećati za 100 ~ 150 stupnjeva razumnim dizajnom i obradom, a čvrstoća se može povećati za više od 100 MPa na istoj temperaturi, za koju se očekuje da će zamijeniti tradicionalni visokotemperaturni metalni materijali u radnom okruženju visoke temperature kako bi se postiglo smanjenje težine.
Posljednjih godina, prijedlozi novih teorija o dizajnu materijala kao što su viševarijantno pojačanje u više razmjera i pojačanje bioničke strukture pružili su nove istraživačke ideje za daljnju optimizaciju performansi kompozita s titanskom matricom i metode pripreme multivarijantnog ojačanja u više razmjera od titanijske matrice. kompoziti koji su trenutno zreliji u primjeni su uglavnom in-situ autogena i metalurgija praha. In situ autogena tehnologija može učiniti mikro/nano ojačanje ravnomjerno raspoređenim u matrici i dobiti izvrsnu međufaznu strukturu i međufazna svojstva!0; Tehnologija metalurgije praha može napraviti armaturu neravnomjerno raspoređenu u matrici s određenom strukturom prethodnim projektiranjem kao što je miješanje i polaganje praha, što povećava mogućnost dizajna materijala. Stoga su ova 2 procesa postigla širok raspon primjena u području priprave kompozita s titanskom matricom.
U ovom ćemo radu dati pregled trenutnog statusa istraživanja i primjene kompozita s titanijskom matricom s aspekta ideja dizajna kompozita, napredne tehnologije obrade, mehaničkih svojstava i inženjerskih primjena viševarijantnih višerazmjernih armiranih kompozita s titanijskom matricom, te iznijeti potencijal smjer istraživanja ovog materijala, s ciljem daljnjeg poboljšanja sveobuhvatne učinkovitosti kompozita s titanijskom matricom, rješavanja problema obrade kompozita s titanijskom matricom i time promicanja kompozita s titanijskom matricom "Integrirani razvoj dizajna, pripreme, oblikovanja i primjene titanijeve matrice kompoziti.
Kineski titan matrični kompoziti nakon dugog razdoblja istraživanja i razvoja već imaju zreo materijalni sustav i tehnologiju pripreme, sveobuhvatna izvedba materijala znatno je poboljšana. Kako bi se dodatno poboljšala sveobuhvatna izvedba kompozita s titanijskom matricom, kako bi se riješili problemi obrade kompozita s titanijskom matricom, kako bi se postigla integracija kompozita s titanijskom matricom "dizajn-priprema-oblikovanje-primjena", budući smjer istraživanja i trend razvoja trebao bi biti usmjeren na sljedeće točke.
(1) "mikro-nano + konfiguracija" dizajn ojačanja: kroz dizajn tipa, veličine, distribucije i strukture tijela za ojačanje kompozitnog tijela od titan matrice, kako bi se postigla uredna nejednolika raspodjela tijela za pojačanje, igra ulogu skale tijela za pojačanje i konfiguracija sinergističko očvršćivanje, probiti kompozitni materijal čvrstoća-plastična žilavost inverzije ograničenja stabilnosti svojstava materijala, razviti novu vrstu visoke čvrstoće i visoke žilavosti kompozita titan matrice. Razvijen je novi tip kompozita visoke čvrstoće i visoke žilavosti titanijske matrice.
(2) Postignite precizno oblikovanje i preciznu kontrolu organizacije inteligentnom tehnologijom toplinske obrade: produbite istraživanje procesa toplinske obrade i mehanizma kompozita s matricom titana, istražite utjecaj ojačanja, početne organizacije, unutarnje konfiguracije i drugih čimbenika na toplinsku deformaciju mehanizam kompozita s titanskom matricom, uspostaviti potpuni sustav toplinske obrade, postići preciznu kontrolu organizacije kompozitnog materijala i potaknuti primjenu tehnologije izotermalnog kovanja u pripremi konstrukcijskih materijala velikih dimenzija. Primjena.
(3) Stabilizirana priprema visokoučinkovitih komponenti kompozita s titanskom matricom: iskorištavanje prednosti tehnologije pripreme i naprednih sredstava obrade, usvajanje kombinacije in-situ autogene tehnologije, tehnologije laserskog oblaganja i tehnologije aditivne proizvodnje (3D ispis) razviti tehnologiju pripreme i naknadne obrade kompozitnih materijala kao što su precizne sitne komponente, strukturno složene komponente i druge vrhunske komponente, kako bi kompoziti s matricom titana zadovoljili potrebe najsuvremenijih područja u smislu izvedbe i preciznosti. zahtjevi u najsuvremenijim područjima.
(4) Razviti jeftinu i visokoučinkovitu tehnologiju pripreme i obrade kompozitnih materijala s titanijskom matricom, poboljšati brzinu materijala, smanjiti prag upotrebe kompozitnih materijala s titanijskom matricom i ostvariti primjenu kompozitnih materijala s titanijskom matricom na terenu. vojne industrije u područje civilne industrije.