TiB-Ti周期序构复合材料设计、制备及性能研究

作     者：孙海洋 季伟 王为民 傅正义 SUN Haiyang;JI Wei;WANG Weimin;FU Zhengyi

作者机构：武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(92163208) 国家自然科学基金优秀青年科学基金(52322207) 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第6期

页      码：662-670页

摘      要：高性能结构材料部件在航空航天、交通汽车、电子信息、冶金等领域具有重要的应用价值,得到了广泛研究。增强结构材料部件整体性能的方法主要包括材料本征性能提升和结构复合设计优化,但提高单一结构材料的本征力学性能的研究已接近极限。本研究旨在提出周期序构结构材料的理念,并采用一体化烧结制备出整体性能更好的结构复合材料,从而探索高性能结构复合材料发展的新范式。通过周期序构化的设计,构建了兼具陶瓷高硬度和金属强韧性的TiB-Ti功能单元,设计制备了不同周期序构模式的TiB-Ti高性能结构复合材料。在此基础上,对这些结构进行了力学性能研究,并通过分析其断裂模式来探究不同序构模式对材料整体性能的影响。结果表明,周期序构化可以通过改变材料宏观断裂模式和应力分散特性来提高材料的整体性能。这一研究新范式对其他结构复合材料的结构设计和性能突破具有指导和借鉴意义。对周期序构模式的复杂化探索,对周期序构结构材料的应用场景探索和其他性能测试研究也将是未来需要重点关注的问题。

主 题 词：复合材料 周期序构 力学性能 结构设计 

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

核心收录：

D　O　I：10.15541/jim20230557

馆 藏 号：203128377...