高性能原位自生钛基复合材料制备加工与航天应用探索

摘要

传统钛合金备受航空工业的青睐,而新型超高速、 大运力航天器对钛合金的比强度、 比模量、 耐热性等性能提出了更高的要求.复合化是钛合金实现高性能化的有效途径之一.通过向轻质高强钛合金基体中引入反应剂,生成异质增强相(微/纳米颗粒和晶须),从而制备得到一种崭新材料——原位自生钛基复合材料(in-situ TMCs),与钛合金相比,该复合材料具有更高的强度和模量、优异的抗蠕变性能等,已成为航天领域一种不可替代的共性关键材料.近年来,TMCs的相关研究逐渐从制备工艺、均匀化控制、形变加工对组织性能的调控作用等转为耐更高温度TMCs的研制、复合构型的设计制备、近净成形加工(如等温锻造、精密铸造和增材制造等)以及构件应用的探索等.因此将围绕航天用高性能TMCs的研制,综述其在制备技术、 形变加工工艺以及耐热TMCs力学性能等方面的研究进展,总结in-situ TMCs未来的研究方向以及在各类航天器上的潜在应用方向.