连续SiC纤维增强钛基复合材料应用及研究进展

作     者：王敏涓 黄浩 王宝 韩波 杨平华 黄旭 WANG Minjuan;HUANG Hao;WANG Bao;HAN Bo;YANG Pinghua;HUANG Xu

作者机构：中国航发北京航空材料研究院北京100095 中国航空发动机集团先进钛合金重点实验室北京100095 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2023年第43卷第6期

页      码：1-19页

摘      要：连续SiC纤维增强钛基(SiC_(f)/Ti)复合材料具有比强度高、比模量高、耐高温等特点,在航空航天领域具有重要的应用前景。本文总结了SiC_(f)/Ti复合材料的应用、制备、性能调控和检测技术,并提出了SiC_(f)/Ti复合材料未来需要突破的瓶颈问题。SiC_(f)/Ti复合材料单向性能优异,在环类转动件(叶环、涡轮盘等)、杆件(涡轮轴、连杆、紧固件等)以及板类构件(飞机蒙皮等)具有明显应用优势。常用的SiC_(f)/Ti复合材料的制备方法有箔压法和基体涂层法,箔压法适合制备板类结构件,基体涂层法适用于缠绕形式的结构件,如环、盘以及杆等。SiC_(f)/Ti复合材料的性能主要取决于SiC纤维、钛合金基体以及纤维/基体界面。SiC纤维微观结构和性能对制备工艺具有较强的敏感性,通过反应器结构和沉积条件调控获得性能稳定的SiC纤维是研究重点之一。钛合金基体可通过物理气相沉积的方法涂敷到纤维表面,制备出钛合金先驱丝,这是后续制备出高质量构件的关键。界面微观结构、热稳定性、力学性能与纤维表面的涂层密切相关,因此涂层种类和结构调控是SiC_(f)/Ti复合材料的界面性能调控的重要手段。SiC_(f)/Ti复合材料的应用促进了无损检测技术的发展,由此研究者开展了超声检测、X射线检测和声发射等在复合材料检测上的基础研究。为了实现SiC_(f)/Ti复合材料的广泛应用,未来还需要在复合材料结构设计、低成本制造、失效分析与寿命预测等方面开展进一步的研究工作。

主 题 词：SiC_(f)/Ti复合材料 应用 制备技术 无损检测技术 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000065

馆 藏 号：203124920...