由兩種或兩種以上的金屬與非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目,可分為二元合金、三元合金和多元合金。中國是世界上最早研究和生產(chǎn)合金的國家之一,在商朝(距今3000多年前)青銅(銅錫合金)工藝就已非常發(fā)達;公元前6世紀左右(春秋晚期)已鍛打(還進行過熱處理)出鋒利的劍(鋼制品)。

超高溫合金造價信息

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BEHT防火超高溫地暖管 品種:BE-HT管;公稱壓力PN(MPa):1.6;管系:S4;外徑De(mm):20;壁厚(mm):2.3;顏色:玫紅、棕色、土豪金、中國 查看價格 查看價格

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13% 河南艾得爾標(biāo)識設(shè)計有限公司
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高溫合金 品名 鎳鉻合金 牌號 GH4169 鎳含量 60(%) 雜質(zhì)含量 0.0001(%)|9749kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-08-11
19機及超高溫搬遷改造費 200苗條、200標(biāo)準各一條|1項 2 查看價格 浙江英拓機械科技有限公司 全國   2020-04-26
超高分子合金蓋板 超高分子合金蓋板(500×400×40)|391.16m 1 查看價格 河北井路市政道路設(shè)施有限公司 江西   2022-04-25
高溫合金棒材 品名 鎳鉻合金 牌號 GH3039 鎳含量 80(%) 雜質(zhì)含量 0(%)|5466kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-04-21
高溫合金無縫管 斷面形狀 圓形 材質(zhì) 鎳鉻基高溫耐熱合金 規(guī)格 (5-37)×(0.5-5)×(3000-7000) 類型 高溫合金無縫管材 壁厚 0.5-5(mm) 外徑 5-37(mm) 品名 無縫管|6619kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-08-20
高溫合金無縫管 斷面形狀 圓形 材質(zhì) Inconel601 規(guī)格 (5-37)×(0.5-5)×(3000-7000) 類型 高溫合金無縫管 壁厚 0.5-5(mm) 外徑 5-37(mm) 品名 無縫管|5078kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-12-04
高溫合金無縫管 斷面形狀 圓形 材質(zhì) GH3030 規(guī)格 (5-37)×(0.5-5)×(3000-7000) 類型 高溫合金無縫管 壁厚 0.5-5(mm) 外徑 5-37(mm) 品名 無縫管|2974kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-07-28
高溫耐磨合金 型號 棒材 材質(zhì) HW2 適用范圍 電廠各種高溫耐磨件、火箭發(fā)動機、高溫葉片等|5797kg 1 查看價格 北京科源科金屬材料有限公司 北京  北京市 2015-08-10

鉑和鉬合金為極高溫應(yīng)用提供一些優(yōu)異的機械性能和化學(xué)性能。 鉬是一種最易獲得最便宜的難熔金屬,在遠高于普通高溫合金通常工作的溫度下具有優(yōu)異的性能,已被人們稱為“超高溫合金”。金屬鉑和幾種工業(yè)鉬合金已獲得各種工程應(yīng)用夕其中有的工作溫度偶爾可以達到3000F

航空航天運載裝備的快速發(fā)展要求發(fā)動機具有更高的推重比及工作效率,這就必須提高發(fā)動機的工作溫度。以新一代推重比12~15的航空發(fā)動機為例,其渦輪前端溫度設(shè)計在1800~2000℃之間,采用冷卻系統(tǒng)后,最高可使葉片表面溫度下降400~500℃,熱障涂層的隔熱效果為航空航天運載裝備的快速發(fā)展要求發(fā)動機具有更高的推重比及工作效率,這就必須提高發(fā)動機的工作溫度。以新一代推重比12~15的航空發(fā)動機為例,其渦輪前端溫度設(shè)計在1800~2000℃之間,采用冷卻系統(tǒng)后,最高可使葉片表面溫度下降400~500℃,熱障涂層的隔熱效果為輪葉片和導(dǎo)向葉片。白金族金屬(如Ir和Pt) 為基的難熔合金的承溫能力可達到1800℃以上,但其密度很大,價格昂貴,不適合作為葉片材料。C/C復(fù)合材料從力學(xué)性能上能夠滿足2000℃以上工作溫度的要求,但其抗氧化性能差且其抗氧化涂層技術(shù)遠未成熟,其加工工藝復(fù)雜,造價昂貴,也難以作為葉片材料。鈮- 硅基合金(Nb-Si) 具有較高的高溫強度,在室溫下具有一定的韌性,并且其熔點高、密度小,有望作為在1200~1400℃溫度下工作的發(fā)動機葉片的候選材料。近年來國內(nèi)外把Nb-Si基合金作為研發(fā)高推比發(fā)動機葉片的主要后繼材料之一,有望在短期內(nèi)獲得性能上的突破,成為新一代高溫結(jié)構(gòu)材料。

超高溫結(jié)構(gòu)材料對性能要求十分苛刻,要求材料必須在高溫強度、蠕變抗力、室溫韌性、抗氧化性和密度等方面達到綜合性能平衡。在一個合金系統(tǒng)中單相組織是難以滿足對超高溫結(jié)構(gòu)材料綜合性要求的,強度、韌性和環(huán)境穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能應(yīng)該由不同相來承擔(dān),這就要求對Nb-Si基合金進行多相組織匹配設(shè)計。Nb-Si二元系中的基本組成相是Nb 的固溶體NbSS 和Nb與Si形成的、在1600~1800℃下熱力學(xué)穩(wěn)定的且堅硬的金屬間化合物Nb5Si3。這種韌/硬兩相組織比單相Nb5Si3更能發(fā)揮高溫強度,又具有一定的室溫塑韌性。因此在成分組織設(shè)計中可利用韌/硬兩相結(jié)構(gòu)設(shè)計思路,形成NbSS/Nb5Si3 原位復(fù)合結(jié)構(gòu),由NbSS提供室溫韌性而Nb5Si3 提供高溫強度,更可利用兩相界面效應(yīng)來改善高低溫綜合力學(xué)性能,這已成為高溫結(jié)構(gòu)材料特別是Nb-Si基合金組織設(shè)計的理論之一。

目前,在Nb-Si合金NbSS/Nb5Si3兩相組織的合金化和強韌化方面已取得了重要研究進展。美國GE 公司、日本新能源產(chǎn)業(yè)綜合開發(fā)機構(gòu)(NEDO)、英國Surrey 大學(xué)和國內(nèi)的北京航空航天大學(xué)、北京航空材料研究所、西北工業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和中科院金屬所等單位均對具有NbSS/Nb5Si3 兩相組織的Nb-Si 基合金開展了多元合金化、凝固組織控制以及熱機械加工(定向凝固、熱擠壓等) 各具特色的基礎(chǔ)研究工作,探討了強韌化機理。上述結(jié)果表明適當(dāng)?shù)暮辖鸹徒M織形態(tài)控制可使Nb-Si基合金強韌性接近工程化應(yīng)用的水平。

盡管在NbSS/Nb5Si3兩相組織的強韌化和機理研究方面獲得了較大的進展,但其高溫抗氧化性能明顯不足, 并很難通過微合金化獲得較大改善。即使把Nb-Si基合金作為高溫構(gòu)件的基體材料并有抗氧化涂層保護,一旦涂層損傷,Nb-Si基體迅速氧化引起災(zāi)難性后果,必須通過宏合金化引入對環(huán)境穩(wěn)定的相來改善Nb-Si合金NbSS/Nb5Si3 兩相組織的抗高溫氧化性。含高Cr的二元Laves Cr2Nb相具有優(yōu)異的高溫抗氧和腐蝕性能,可擔(dān)當(dāng)這樣的角色并成為Nb-Si基合金的第三成相。在Nb-Si系中加入適當(dāng)?shù)腃r元素可獲得NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相共存組織,這成為Nb-Si基合金強韌性和抗氧化性平衡的組織基礎(chǔ)。美國GE公司的研究表明,通過加入含有多種元素的Cr2Nb相,Nb-Si基合金達到短期高溫抗氧化目標(biāo),長期抗氧化目標(biāo)正在努力完成。北京航空航天大學(xué)的研究表明NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相組織1250 ℃/100h的氧化增重只有NbSS/Nb5Si3 兩相組織的1/5,抗氧化性能明顯提高。

超高溫合金合金介紹常見問題

  • 鐵基高溫合金,鎳基高溫合金鈷基高溫合金耐熱性哪個最好

    鈷基高溫合金耐熱性最好一般鈷基高溫合金缺少共格的強化相,雖然中溫強度低(只有鎳基合金的50-75%),但在高于980℃時具有較高的強度、良好的抗熱疲勞、抗熱腐蝕和耐磨蝕性能,且有較好的焊接性。適于制作...

  • 什么是變形高溫合金?

    變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,工作溫度范圍-253~1320℃,具有良好的力學(xué)性能和綜合的強、韌性指標(biāo),具有較高的抗腐蝕性能的一類合金。

  • 高溫合金特性有哪些?

      1、760℃高溫材料的分類:   (1)按照現(xiàn)有的理論,760℃高溫材料按基體元素主要可分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。  ?。?)按制備工藝可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉...

作為航空發(fā)動機上關(guān)鍵部件上使用的超高溫結(jié)構(gòu)材料,高溫強度、室溫韌性和高溫抗氧化性是3 個基本指標(biāo)。從Nb-Si二元合金開始,通過合金化和組織控制對這3個指標(biāo)開展了廣泛的基礎(chǔ)研究,明確了提高強韌性和抗氧化性的基本原理和方法。

超高溫合金室溫斷裂韌性

一般材料的斷裂韌性值超過20MPa·m 1—2 的門檻值就可滿足加工和裝配的設(shè)計要求。Nb-Si基合金的室溫韌性主要由NbSS 來提供,所以NbSS 的體積分數(shù)在很大程度上影響著材料的室溫韌性。改善Nb-Si基合金的室溫韌性主要是通過合金化對NbSS 進行韌化實現(xiàn)的,對Nb起到韌化作用的合金元素主要有B、Ti和Hf等。國外報道了Ti和Hf對Nb的韌化機理,添加上述合金元素后Nb-Si 基合金的室溫斷裂韌性介于10~40 MPa·m 1—2 之間。

定向凝固和熱擠壓技術(shù)可減少組織缺陷,使Nb-Si基合金的斷裂韌性比鑄造態(tài)的提高1倍左右。如具有定向NbSS/Nb5Si3 組織的多元Nb-16Si-24Ti-8Hf-2Al-2Cr合金室溫韌性最高達到23 MPa·m 1—2 ,1200℃的強度約為400MPa。適當(dāng)降低Ti 和Hf含量,也可使室溫韌性保持在15~22 MPa·m 1—2 ,而1250℃的壓縮強度可提高到450MPa以上水平。擠壓加工后Nb-10Si-2Fe的斷裂韌性達到20MPa·m 1—2 ,而粉末冶金態(tài)該合金的韌性約為10MPa·m 1—2。

超高溫合金高溫力學(xué)性能

高溫強度是高溫結(jié)構(gòu)材料首先要突破的性能指標(biāo)。Nb-Si基合金的發(fā)展是從共晶成份Nb-18Si開始的,目前主要有日本研發(fā)的Nb-Si -W-Mo[合金系和美國GE公司的Nb-Si-Ti-Hf-Cr-Al 合金系。Nb-Si-W-Mo合金系的顯微組織由NbSS/Nb5Si3 組成,以追求高溫強度為目標(biāo),要求1500℃的壓縮強度為450MPa,1500℃/100h的持久強度為150MPa,斷裂韌性接近10 MPa·m 1—2 。經(jīng)過Mo、W等最強烈的固溶強化元素對NbSS強化后,Nb-18Si-15W-10Mo合金達到上述目標(biāo)。美國GE公司發(fā)展的Nb-Si-Ti-Hf-Cr-Al多元合金系,是針對使用溫度為1200~1300℃而發(fā)展的。含低Cr定向凝固合金也具有NbSS/Nb5Si3 兩相組織,室溫抗壓強度達1700MPa,1200℃時為520MPa。1350℃ 時為310MPa。1700MPa 的壓強度值從室溫持續(xù)至800℃,而1200℃時試樣的強度是同一溫度下第二代鎳基單晶高溫合金的3 倍,基本實現(xiàn)了強韌性匹配。不同合金成分的高低溫力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)如定向凝固及熱擠出等增大晶粒尺寸、使組織定向排列、減少微觀缺陷,除改善室溫韌性外,還能大幅提高高溫強度和蠕變抗力。另外,B 也是Nb基高溫合金常用的合金化元素。添加2% 的B后,合金的強度和斷裂韌性都有所提高。當(dāng)B 含量提高到2% 時,Nb-10W-10Si合金在1400℃的壓縮屈服強度由400MPa提高到了470MPa。

超高溫合金高溫抗氧化性

Nb在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但隨著溫度升高,在空氣中氧化現(xiàn)象嚴重,會形成Nb2O5 的粉狀氧化膜不斷剝落,發(fā)生破裂氧化。鈮在低于350℃空氣中氧化增重呈拋物線規(guī)律,而在高于350℃的空氣中,氧化增重呈直線規(guī)律,氧化速率增大。隨著溫度的進一步增加,鈮中氧的溶解度也會進一步上升。在高溫條件下Nb 及Nb-Si合金必須在抗氧化涂層保護下使用。圖2 給出了典型無涂覆Nb-Si基合金在循環(huán)氧化條件下材料厚度損失隨溫度的變化曲線,超過1200℃后Nb-Si合金的厚度損失率大幅增高。近幾年國內(nèi)外研究Nb-Si基合金的抗氧化性能與1998年以前的材料相比已經(jīng)取得很大進展。對于高溫材料的抗氧化性有2個指標(biāo):第一個是短期目標(biāo),即在1370℃,材料的厚度損失<200μm/10h;第二個是長期目標(biāo),即在1315℃,材料的厚度損失<25μm /100h。這2個氧化目標(biāo)是依據(jù)當(dāng)前第二代單晶超高溫合金在1150℃的氧化標(biāo)準而制定的,最終要求Nb-Si 基合金在1315℃的溫度下也具有良好的抗氧化性能。

短期目標(biāo)是為了使材料在無涂層的條件下具有足夠的抗氧化性,以完成條件苛刻的發(fā)動機使用測試,當(dāng)前研究的無涂覆高Cr含量的Nb-Si-Ti-Hf-Al-Cr-Ge基合金已經(jīng)滿足短期目標(biāo),這類合金的組織由NbSS/Nb5Si3/Cr2Nb三相組成,其中Nb5Si3 和Cr2Nb 的體積百分數(shù)大于60%,承擔(dān)高溫抗氧化的功能。該組織在1370℃的厚度損失只有100~125μm/10h,低于200μm/10h的目標(biāo)要求,在1200℃的時候厚度損失小于25μm/100h,但是要達到1315℃高溫下的長遠目標(biāo)并且同時又使材料的斷裂強度、疲勞強度和斷裂韌性也滿足使用要求,還將面臨很大的挑戰(zhàn)。

涂層技術(shù)

Nb-Si基合金所用的主要抗氧化涂層材料是鋁化物涂層、硅化物涂層和貴金屬涂層, 而Cr-Ti-Si 涂層是目前國內(nèi)外研究的重點。Bewlay 等人 研究了具有包埋滲硅粘結(jié)層的Cr-Ti-Si涂層,該涂層體系在1370℃氧化100h涂層仍能夠起到很好的防護作用。國內(nèi)對鈮基合金的防護涂層的研究也多集中在涂層系統(tǒng)上,添加Zr可提高Cr-Ti-Si 涂層的抗氧化性能。用包埋滲的方法已在Nb-Si基合金表面成功制備了Si-Y共滲涂層、Al改性的硅化物涂層和Cr改進硅化物涂層,而Cr-Al-Si-Mo 共滲涂層具有更好的高溫抗氧化性。

加工方法

Nb-Si基合金的制備主要有非自耗電弧熔煉、感應(yīng)電渣熔煉(ISM)、定向凝固(DS)、熔模鑄造及粉末冶金等方法,每一種制備工藝均產(chǎn)生與其對應(yīng)的特殊形態(tài)的微觀組織和性能。從商業(yè)角度來看,熔模鑄造Nb-Si基合金近凈成形部件具有巨大的潛力,因為這接近于目前的復(fù)雜葉片生產(chǎn)實踐。然而,用于Nb-Si基合金葉片的熔模鑄造技術(shù)還沒有得到充分發(fā)展。另外,熔融Nb-Si基合金的活性限制了陶瓷基模殼系統(tǒng)的應(yīng)用。近來GE公司在Nb-Si合金熔模鑄造技術(shù)上取得突破,制備出了高精度的葉片模擬件示。北京航空航天大學(xué)在模殼技術(shù)上獲得突破,應(yīng)用感應(yīng)熔煉方法也成功制備了Nb-Si合金葉片模擬件,為Nb-Si基合金的工程化應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

應(yīng)用前景

為盡快滿足工程需要,美國GE公司為Nb-Si基合金的發(fā)展制定了目標(biāo):在不低于1200℃,拉應(yīng)力>170MPa條件下,Nb-Si基合金125h的蠕變量不超過1%。Bewlay等人建立的短期抗氧化目標(biāo)是1370℃在試驗臺暴露10h氧化損失<200μm(試驗用),長期目標(biāo)是1315℃/100h氧化損失<25μm(服役用)。目前,未加涂層的Nb-Si基合金已達短期目標(biāo),但要實現(xiàn)長期目標(biāo)需進一步數(shù)量級地降低材料的氧化損失。帶涂層的Nb-Si基合金的氧化性能已達未涂層合金長期目標(biāo)的需求。美國西南研究所報道的最好抗氧化水平是1315℃下循環(huán)氧化100h (22h/周次) 失重大約為120mg/cm2。

目前Nb-Si基合金的基礎(chǔ)研究工作還應(yīng)該在強韌和抗氧化綜合性能平衡上獲得突破。由于含有大量金屬間化合物Nb5Si3和Cr2Nb相的Nb-Si基合金對缺陷十分敏感,顯微缺陷對合金材料綜合性能特別是塑韌性的影響在一定程度上已超過了優(yōu)化合金成分與組織的作用。因此Nb-Si基合金的制備加工工藝還應(yīng)該獲得極大的發(fā)展,以減少微觀組織缺陷并獲得均勻組織。以上是Nb-Si基合金下一步要重點發(fā)展的方向。

針對目前Nb-Si系超高溫合金的研究現(xiàn)狀,對該合金提出下一階段的性能目標(biāo)是:

(1) 對綜合性能有要求的合金。

·斷裂韌性方面:

大于20MPa·m 1—2 ;

·抗氧化性能:

1150 ℃基體達到抗氧化級;1250℃帶涂層達到抗氧化級;1350℃帶涂層達到短時抗氧化級;

·高溫壓縮強度:

1250℃下400MPa;

1350℃下300MPa;

·蠕變強度:

1250℃ (100h)條件下80MPa。

(2)對超高強合金(真空或富燃條件使用)。

·高溫壓縮強度:

1500℃時大于500MPa;

1700℃時大于250MPa;

·蠕變強度:

1500 ℃ (/100h) 條件下大于150MPa;

· 斷裂韌性:

5~10MPa·m 1—2 。2100433B

超高溫合金合金介紹文獻

鑄造高溫合金 鑄造高溫合金

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鑄造高溫合金 2分 開放分類: 鑄造 收藏分享到頂 [0] 編輯詞條 新知社新浪微博人人網(wǎng)騰訊微博移動說客網(wǎng)易微博開心 001天涯 目錄 1 發(fā)展簡介 2 提高強度 3 制造工藝 4 發(fā)展趨勢 5 技術(shù)開發(fā) 6 物質(zhì)應(yīng)用 展開全部 摘要 請用一段簡單的話描述該詞條,馬上 添加摘要 。 高溫合金 高溫合金 在 600-1200 ℃高溫下能承受一定應(yīng)力并具有抗氧化或抗腐蝕能力的合金。按基體 元素主要可分為鐵基高溫合金、 鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。 按制備工藝可分為變形高溫 合金、鑄造高溫合金 和粉末冶金高溫合金。按強化方式有固溶強化型、 沉淀強化型、 氧化物 彌散強化型和纖維強化型等。 高溫合金主要用于制造航空、 艦艇和工業(yè)用燃氣輪機的渦輪葉 片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤、高壓壓氣機盤和燃燒室等高溫部件,還用于制造航天飛行器、火箭 發(fā)動機 、核反應(yīng)堆、 石油化工設(shè)備以及煤的轉(zhuǎn)化等能源轉(zhuǎn)換裝置。 鑄造

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SUH660 鎳基合金 (UNS S66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980) 簡介 SUH660(UNS S66286/A286/SUH660/GH2132/1.4980 )是 Fe-25Ni-15Cr 基高溫合金,加入鉬、鈦、鋁、釩及微量硼綜合強化。有可 時效硬化高的機械性能。該合金在溫度高達約 1300°F(700℃)保持良好的強度和抗氧化性能。在 700℃以下具有優(yōu)于奧氏體不銹 鋼的高溫強度,屬于沉淀析出硬化耐熱不銹鋼。與 SUS 304相比 Ni 含量多,且添加有 Ti 、Al 等硬化元素。因此,通過時效硬化處 理,會有γ’相 (fcc_Ni3(Al,Ti)) 析出,高溫強度將得到顯著提高。在 650℃以下具有高的屈服強度和持久、蠕變強度,并且具有 較好的加工塑性和滿意的焊接性能。 SUH660高強度和優(yōu)異的加工特性使該合金用于飛機的各種部件和有用工業(yè)燃氣

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超高溫意指1800攝氏度以上的溫度。

2010年5月上旬,中科院地質(zhì)與地球物理研究所及巖石圈演化國家重點實驗室組織了"2010年早前寒武紀地殼演化討論會暨超高溫變質(zhì)作用野外現(xiàn)場交流會",并在會后赴內(nèi)蒙古武川縣東坡村和察右前旗土貴山兩處典型超高壓高溫麻粒巖出露點進行了野外考察,會議對超高溫麻粒巖的地質(zhì)產(chǎn)狀特征形成了共識,對超高溫變質(zhì)作用條件和形成機理進行了廣泛的交流。顯然,超高溫變質(zhì)作用作為新世紀變質(zhì)地質(zhì)學(xué)的重要前沿領(lǐng)域之一,對認識地殼構(gòu)造-熱演化具有非常重要的意義,已經(jīng)引起了越來越多學(xué)者的興趣和關(guān)注。隨著研究工作的不斷深入,尤其是在超高溫變質(zhì)作用的大地構(gòu)造背景研究、異常高地?zé)崽荻鹊某梢蜓芯亢统邷刈冑|(zhì)帶與相關(guān)變質(zhì)巖帶的對比研究等方面的進一步探討,必將為認識早期構(gòu)造背景、地殼熱演化,特別是板塊構(gòu)造、不同地殼層次的構(gòu)造作用等提供難得的科學(xué)機遇(劉守偈等,2009;Brown,2007)。

超高溫材料的研究及應(yīng)用

1.難熔金屬

難熔金屬(W、Mo、Ta、Nb、Zr等)及其合金具有熔點高、耐高溫和抗腐蝕強等突出優(yōu)點,應(yīng)用領(lǐng)域涉及固液火箭發(fā)動機、重返大氣層的航天器和航天核動力系統(tǒng)等 。

2.陶瓷基復(fù)合材料

超高溫陶瓷材料,尤其是難溶金屬Zr、Hf和Ta的硼化物、碳化物,代表了在2000℃以上可用的候選材料,具有優(yōu)異的物理性能,包括罕見的高熔點、高熱導(dǎo)率、高彈性模量,并能在高溫下保持很高的強度,同時還具有良好的抗熱震性和適中的熱膨脹率,是未來超高溫領(lǐng)域最有前途的材料。

(1)碳化物陶瓷基復(fù)合材料

碳化鉿(HfC)、碳化鋯(ZrC)和碳化鉭(TaC)的熔點比它們的氧化物高得多,不需要經(jīng)歷任何固相相變,具有較好的抗熱震性,在高溫下仍具有高強度。這類碳化物陶瓷的斷裂韌性和抗氧化性非常低,為了克服陶瓷的脆性,通常采用纖維來增強增韌。2000年,美國宇航局對由不同公司生產(chǎn)的可能用于Hyper-X計劃的X-43A(7馬赫)鼻錐和前緣的l3種材料體系進行了電弧加熱器燒蝕測試。結(jié)果表明,RCI公司生產(chǎn)的炭纖維增強HfC基復(fù)合材料效果最好,它完成所有的10min10次循環(huán),3次循環(huán)質(zhì)量損失1.30% ,5次循環(huán)質(zhì)量損失3.28% ,10次循環(huán)質(zhì)量損失10.33% ;完成了1h的持續(xù)加熱,質(zhì)量損失1.12%。

(2)硼化物陶瓷基復(fù)合材料

研究表明,ZrB2和HfB2基陶瓷復(fù)合材料的脆性和室溫強度可以通過合理選擇原材料的組分、純度和顆粒度來克服,它們的共價鍵很強的特性決定了它們很難燒結(jié)和致密化。為了改善其燒結(jié)性,提高致密度,可通過提高反應(yīng)物的表面能、降低生成物的晶界能、提高材料的體擴散率、延遲材料的蒸發(fā)、加快物質(zhì)的傳輸速率、促進顆粒的重排及提高傳質(zhì)動力學(xué)來解決。

(3) C/C復(fù)合材料

C/C復(fù)合材料具有重量輕、比強度高、比剛度高、模量高、熱膨脹系數(shù)低、高溫下強度高、良好的燒蝕性能和較大溫度范圍的抗蠕變能力,以及良好的抗熱震性能等優(yōu)點。

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