TiB₂/Al-Cu-Mg复合材料板

抗疲劳裂纹扩展

该复合材料通过TiB₂颗粒与晶界的协同作用有效阻碍短疲劳裂纹扩展，形成曲折裂纹路径，显著降低裂纹扩展速率。

Pu, Qingqing · Geng, Jiwei · Keneng, Li · Tai, Luo · 李宇罡 · Xia, Peikang · 王菲菲 · 陈东 · 王洪泽 · 王浩伟

International Journal of Fatigue 2025

技术优势

裂得慢

裂纹在TiB₂颗粒和晶界处偏转，形成曲折路径，有效降低短疲劳裂纹扩展速率。

颗粒越近越拦裂

TiB₂颗粒周围形成几何必需位错密度梯度，阻止裂纹沿TiB₂/Al界面扩展，使路径更复杂、扩展更慢。

过载打在颗粒少的地方更拦裂

过载发生在颗粒贫乏区时显著延缓后续裂纹扩展，而颗粒富集区过载的延缓作用较弱，可能与较小塑性区导致裂纹闭合效应降低有关。

应用场景

• 航空结构材料：用它做蒙皮和框段，裂纹扩展慢，检修周期可放宽。
• 轻量化结构件：替代铝合金结构件，减重同时不牺牲抗疲劳开裂能力。
• 颗粒增强铝基复合材料：用TiB₂颗粒调控裂纹路径，设计抗疲劳颗粒增强铝基复合材料。