Daudzfaktoru daudzpakāpju pastiprinātas titāna matricas kompozītmateriālu kompozītmateriālu dizains

Attīstoties Ķīnas aviācijas un aviācijas tehnoloģijām, pieaug prasības attiecībā uz strukturālajiem materiāliem skarbos ekspluatācijas apstākļos, piemēram, izturībai. Starp daudziem materiāliem nepārtraukti pastiprināti titāna matricas kompozītmateriāli pakāpeniski ir kļuvuši par pētnieku karsto punktu, jo to priekšrocības ir zems blīvums, augsta izturība, augsta stingrība, augsts īpatnējais modulis un laba augstas temperatūras izturība utt. Pēc vairāk nekā 30 gadu ilgas izpētes un optimizācijas rezultātā ir izstrādāti vairāki daudzpakāpju pastiprināti titāna matricas kompozītmateriāli. Pēc vairāk nekā 30 gadu ilgas izpētes un optimizācijas ir izstrādātas daudzas nobriedušu titāna matricas kompozītmateriālu sistēmas, un materiālu visaptverošā veiktspēja ir radījusi lielus sasniegumus. Salīdzinot ar titāna sakausējuma matricu, titāna matricas kompozītmateriālu lietošanas temperatūru var palielināt par 100–150 grādiem, izmantojot saprātīgu projektēšanu un apstrādi, un izturību var palielināt par vairāk nekā 100 MPa tajā pašā temperatūrā, kas, domājams, aizstās tradicionālie augstas temperatūras metāla materiāli augstas temperatūras apkalpošanas vidē, lai panāktu svara samazināšanu.
Pēdējos gados jaunu materiālu dizaina teoriju priekšlikums, piemēram, daudzfaktoru daudzpakāpju pastiprināšana un bioniskās struktūras pastiprināšana, ir sniegusi jaunas pētniecības idejas, lai vēl vairāk optimizētu titāna matricas kompozītmateriālu veiktspēju, kā arī titāna matricas daudzfaktoru daudzpakāpju stiegrojuma sagatavošanas metodes. kompozītmateriāli, kas pašlaik ir piemērotāki, galvenokārt ir in situ autogēni un pulvermetalurģija. In situ autogēnā tehnoloģija var padarīt mikro/nano stiegrojumu vienmērīgi sadalītu matricā un iegūt izcilu saskarnes struktūru un saskarnes īpašības!0; pulvermetalurģijas tehnoloģija var padarīt stiegrojumu nevienmērīgi sadalītu matricā ar noteiktu struktūru, iepriekš izstrādājot, piemēram, sajaucot un uzklājot pulveri, kas palielina materiāla konstruējamību. Tāpēc šie 2 procesi ir sasnieguši plašu pielietojumu klāstu titāna matricas kompozītmateriālu sagatavošanas jomā.
Šajā rakstā mēs apskatīsim pašreizējo stāvokli titāna matricas kompozītmateriālu izpētē un pielietošanā no kompozītmateriālu dizaina ideju, progresīvu apstrādes tehnoloģiju, mehānisko īpašību un daudzveidīgu daudzpakāpju pastiprinātas titāna matricas kompozītmateriālu pielietojuma aspektiem, kā arī izvirzīsim potenciālu. šī materiāla izpētes virzienu, lai vēl vairāk uzlabotu titāna matricas kompozītmateriālu veiktspēju, risinot titāna matricas kompozītmateriālu apstrādes problēmas un tādējādi popularizējot titāna matricas kompozītmateriālus "Titāna matricas projektēšanas, sagatavošanas, formēšanas un pielietošanas integrēta izstrāde kompozītmateriāli.
Ķīnas titāna matricas kompozītmateriāliem pēc ilga pētniecības un izstrādes perioda jau ir nobriedusi materiālu sistēma un sagatavošanas tehnoloģija, un materiāla visaptverošā veiktspēja ir ievērojami uzlabota. Lai vēl vairāk uzlabotu titāna matricas kompozītmateriālu visaptverošo veiktspēju, atrisinātu titāna matricas kompozītmateriālu apstrādes problēmas, lai panāktu titāna matricas kompozītmateriālu integrāciju "projektēšana-sagatavošana-formēšana-pielietojums", turpmākais pētniecības virziens un attīstības tendence būtu jākoncentrē uz šādiem punktiem.
(1) "mikro-nano + konfigurācijas" rūdīšanas dizains: izmantojot titāna matricas kompozītmateriāla stiegrojuma korpusa tipu, izmēru, sadalījumu un struktūru, lai panāktu sakārtotu, nevienmērīgu stiegrojuma korpusa sadalījumu, ir ķermeņa mēroga pastiprināšanas loma un konfigurācijas sinerģiska rūdīšana, lai izjauktu cauri kompozītmateriāla izturības-plastiskās stingrības inversijas materiāla īpašību stabilitātes ierobežojumiem, izstrādātu jauna veida augstas stiprības un augstas izturības titāna matricas kompozītmateriālus. Tiek izstrādāti jauna veida augstas stiprības un augstas izturības titāna matricas kompozītmateriāli.
(2) Panākt precīzu formēšanu un precīzu organizācijas kontroli, izmantojot viedo termiskās apstrādes tehnoloģiju: padziļināt izpēti par titāna matricas kompozītu termiskās apstrādes procesu un mehānismu, izpētīt stiegrojuma, sākotnējās organizācijas, iekšējās konfigurācijas un citu faktoru ietekmi uz termisko deformāciju. titāna matricas kompozītmateriālu mehānismu, izveidot pilnīgu termiskās apstrādes sistēmu, panākt precīzu kompozītmateriālu organizācijas kontroli un virzīt uz priekšu izotermiskās kalšanas tehnoloģijas pielietošanu liela izmēra strukturālo materiālu sagatavošanā. Pieteikums.
(3) Stabilizēta augstas klases augstas veiktspējas titāna matricas kompozītmateriālu komponentu sagatavošana: sagatavošanas tehnoloģijas un progresīvu apstrādes līdzekļu izmantošana, izmantojot in-situ autogēnās tehnoloģijas, lāzera apšuvuma tehnoloģiju un piedevu ražošanas tehnoloģiju (3D druka) kombināciju. izstrādāt kompozītmateriālu sagatavošanas un pēcapstrādes tehnoloģiju, piemēram, sīkas precizitātes komponentus, strukturāli sarežģītus komponentus un citus augstas klases komponentus, lai titāna matricas kompozītmateriāli atbilstu vismodernāko jomu vajadzībām veiktspējas un precizitātes ziņā. prasībām progresīvās jomās.
(4) Izstrādāt zemu izmaksu un augstas veiktspējas titāna matricas kompozītmateriālu sagatavošanas un apstrādes tehnoloģiju, uzlabot materiāla ātrumu, samazināt titāna matricas kompozītmateriālu izmantošanas slieksni un realizēt titāna matricas kompozītmateriālu izmantošanu no lauka. no militārās rūpniecības uz civilās rūpniecības jomu.