原位自生鈦基復合材料的混雜增強效應與機理研究項目摘要

陶瓷增強體的種類、形貌（晶須或顆粒）、尺寸是影響金屬基復合材料（MMCs）性能的關(guān)鍵共性基礎科學問題。本項目研究具有不同形貌與尺寸的原位自生陶瓷顆粒與晶須對鈦基復合材料（TMCs）的混雜增強效應與機理。研究原位自生增強TMCs的制備工藝，分析增強體的形貌、尺寸等因素對復合材料微觀組織和各項力學性能的不同影響；從材料學的角度出發(fā)，研究原位自生顆粒與晶須對TMCs材料的混雜增強效應，并探討其混雜增強機理；結(jié)合計算機數(shù)值模擬分析方法建立混雜增強效應對材料不同性能的影響模型，揭示混雜效應與材料力學性能之間的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律性。本項研究將對TMCs性能優(yōu)化起重要指導作用，為采用材料設計的思想制備高性能TMCs提供理論基礎與指導，對促進鈦基復合材料的發(fā)展與應用有重要意義，并對其它顆粒增強金屬基復合材料的設計與制備具有參考與借鑒意義。 2100433B

理想的結(jié)構(gòu)材料，要求它們受載后開始有較高的模量，隨之達到較高的屈服極限，銪在承載能力稍有降低的情況下持續(xù)到一定應變量后破壞，這樣的結(jié)構(gòu)材料，可以通過不同斷裂應變的纖維混雜，制成混雜纖維復合材料實現(xiàn)。

混雜纖維復合材料從廣義上講，包括的類型非常廣。就基體而言，可以民樹脂基體，也可以是各種樹脂聚合物混合基體、金屬基體以及各種陶瓷、玻璃等非金屬基體。而從增強材料來說，可以是兩種連續(xù)纖維單向增強，也可以是兩種纖維混雜編織、兩種短纖維混雜增強、兩種粒子混雜增強以及纖維與粒子混雜增強。

由具有兩種或兩種以上纖維的棍雜層鋪疊而成的復合材料，基體一般為高聚物，是混雜復合材料的一種。這種說雜形式義稱八型混雜?；祀s層可以是異種纖維編織的織物，由于混雜纖維束制備工藝塹雜，很少采用層內(nèi)混雜復合材料除具優(yōu)異力學性能外，特別是由異種纖維間互相分散的程度增大，由此制約的能力增強因而抗裂紋擴展性能更好。層內(nèi)混雜復合材料的成型方法同一單一纖維復合材料。該種混雜復合材料的混雜層制作比較繁雜。