【摘 要】
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本文探索了磁控溅射法制备连续SiC(f)/Ti-6Al-4V复合材料的工艺过程,在此基础上,对复合材料的界面反应产物和界面形貌进行了分析与表征.并对复合材料的室温和高温拉伸性能以
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本文探索了磁控溅射法制备连续SiC(f)/Ti-6Al-4V复合材料的工艺过程,在此基础上,对复合材料的界面反应产物和界面形貌进行了分析与表征.并对复合材料的室温和高温拉伸性能以及断裂机制进行了研究.采用磁控溅射技术制备的复合材料先驱丝,镀层和纤维之间结合紧密,镀层的厚度均匀.溅射功率密度一定时,沉积速率和工作气压有关.沉积温度对镀层表面形貌及镀层与纤维的结合有很大的影响.溅射镀层的横截面表观结构为柱晶,晶粒尺寸在20~50nm之间.正交实验结果表明:体积分数为0.37的复合材料先驱丝典型热压复合工艺为850℃×50 MPa×2h.纤维主要由W芯、SiC和C涂层组成.W芯和SiC在沉积的过程中发生界面反应,反应产物从W芯向外依次为W<,2>C、W<,5>Si<,3>和WC.SiC晶粒根据形貌的不同可以分成三个区域:从W向外依次是等轴晶粒区,细小柱晶区和粗大的柱晶区.C层的结构为热解碳.在纤维纵向拉伸断裂的过程中,裂纹起源主要来自纤维表面缺陷和纤维的内部缺陷.具有内部裂纹源的纤维性能比具有表面裂纹源的纤维性能高.纤维的拉伸结果表明:磁控溅射过程对纤维的性能没有不利影响,而热压过程导致纤维性能下降.复合材料的室温断裂过程为三个阶段;复合材料的高温断裂分为两个阶段.
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