原位Ti5Si3增强铝基复合材料

强塑协同提升

通过TiSi过渡层形成共格/半共格界面，显著提升颗粒与基体结合力，实现力学性能大幅增强。

Zhang, Xin · 李欣 · 王军 · Liu, Lei · Shaolong, Li · Bo, Li · 侯晓东 · Gao, Jianbo · Kariya, Shota · Umeda, Junko · Kondoh, Katsuyoshi · 李树丰

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

参数信息

弹性模量

96.1 GPa

强度

327 MPa

断裂伸长率

6.5 %

技术优势

界面结合强

TiSi过渡层将Al/Ti5Si3非共格界面转变为共格/半共格界面，增强颗粒与基体的结合。

抑制裂纹扩展

Ti@Ti5Si3核壳结构的梯度界面能抑制脆性增强体中的裂纹快速扩展。

强塑协同提升

复合材料在保持6.5%断裂伸长率的同时，强度达到327 MPa，显著优于基体。

应用场景

• 轻量化结构材料：替代传统高密度金属，实现减重并提供足够承载能力。
• 航空航天结构件：制造轻质高强部件，提高飞行器有效载荷和燃油效率。
• 汽车轻量化：用于车身和结构件，降低整车重量以提升续航或燃油经济性。
• 金属基复合材料：提供高性能铝基复合材料粉体，可直接用于复合部件制造。