核壳结构TiAl/Nb复合材料

强塑协同

通过粉末冶金构建核壳结构,实现金属间化合物基复合材料在室温下同时获得高强度和大塑性。

Shen, Jingyuan · Wang, Luting · Cao Z.H. · 胡连喜

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

具体参数

压缩强度
2.4 GPa
断裂应变
32.9 %

技术优势

强塑协同

核壳结构引起的非同步变形不断增大背应力,同时蜂窝状壳层协调基体滑动并钝化裂纹,使复合材料同时获得高强度和大塑性。

延性损耗小

延性Nb壳在变形早期协调基体团之间的相对滑动,中后期缓解应力集中并延迟裂纹扩展,避免了脆性陶瓷相带来的延性骤降。

界面结合强

热压过程中原子按空位介导机制扩散,壳/核与壳/壳界面形成强冶金结合,避免界面脱粘失效。

工艺可控

球磨转速180 rpm、时长168 h可获得完整核壳复合粉末,热压参数1200°C/40 MPa/1 h即可烧结成形,工艺窗口明确。

应用场景