双尺度近网络结构 (TiC+Ti₅Si₃)/TC4 复合材料

强塑性协同突破

通过微纳双尺度近网络结构设计，同时实现高强度和优异塑性，解决了均质颗粒增强复合材料塑性低的难题。

Tiantao, He · Yue, Chunyu · 郑博文 · Feng, Gu · 左晓姣 · 董福宇 · Lin, Xuejian · Wang, Yinxiao · 黄宏军 · 袁晓光

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2025

具体参数

抗压强度

{'zh': '1774', 'en': '1774'} MPa

塑性

{'zh': '24.5', 'en': '24.5'} %

硬度

{'zh': '52.8', 'en': '52.8'} HRC

技术优势

强塑性协同提升

微纳双尺度结构有效避免应力集中，使复合材料在高达 1774 MPa 的抗压强度下仍具有 24.5% 的塑性，裂纹发生偏转和钝化，延缓断裂。

耐磨性大幅提高

TiC 和 Ti₅Si₃ 增强相提高了表层和亚表层的抗剪切能力，抑制滑动磨损过程中微裂纹的产生，从而显著提升耐磨性。

应用场景

• 钛基复合材料：定制增强相分布实现强塑性协同，替代传统均质复合材料。
• 高强结构件：提供高承载能力与可靠变形，避免脆性断裂。
• 航空结构材料：轻质、高强韧，满足航空部件安全裕度要求。
• 高超声速热防护：耐高温磨损和热应力，用于高超声速飞行器保护层。
• 耐磨复合材料：表面耐磨性显著提升，延长部件寿命。