钛基复合材料的性能及制备
钛基复合材料是一种新型的复合材料，它是将钛与其他材料（如碳纤维、碳烯烃纤维、刚性粉末、芳纶纤维、玻璃纤维、可塑增强钛等）相结合而成。钛基复合材料具有优异的力学性能，此外，其耐腐蚀性、低密度和高抗蠕变性能也很突出。
钛基复合材料的制备工艺包括挤压法、热压法和注射成型等。其中，挤压成型法是最常用的工艺。将半成品材料（即钛基复合材料的各种组分）挤压成坯体，再以热压成型制得最终产品。在此基础上，采用粉末冶金技术等熔炼工艺可以生产出具有更高强度的钛基复合材料。
热压法是一种钛基复合材料的制备工艺，它采用热压和动力压力来使复合材料组件充分结合。将钛基复合材料的各种组分（如热压剂、增强剂和钛等）均匀地填充，然后在高温下进行热压，从而使各组件形成坚实的联合体。
注射成型是将液体塑料注射到模具中以制得钛基复合材料的方法。其优点是可以根据不同的设计要求，调整塑料的粘度、流动性和热塑性等，以达到所需要的材料性能。但是，此工艺存在可靠性和表面粗糙度较低等缺点。
金属基复合材料的种类与性能
摘要：金属基复合材料科学是一门相对较新的材料科学，仅有40余年的发展历史。金属基复合材料的发展与现代科学技术和高技术产业的发展密切相关，特备是航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展对材料提出了日益增高的性能要求，除了要求材料具有一些特殊的性能外，还要具有优良的综合性能，有力地促进了先进复合材料的迅速发展。单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料均难以满足这些迅速增长的性能要求。金属基复合材料正是为了满足上述要求而诞生的。
关键词：金属；金属基复合材料；种类；性能特征；用途
1. 金属基复合材料的分类
1.1按 增强体类型分
1.1.1颗粒增强复合材料
颗粒增强复合材料是指弥散的增强相以颗粒的形式存在，其颗粒直径和颗粒间距较大，一般大于1μm。
1.1.2层状复合材料
这种复合材料是指在韧性和成型性较好的金属基 材料中含有重复排列的高强度、高模量片层状 增强物的复合材料。片曾的间距是微观的，所以在正常比例下，材料按其结构组元看，可以认为是各向异性的和均匀的。
层状复合材料的强度和大尺寸增强物的性能比较接近，而与晶须或纤维类小尺寸增强物的性能差别较大。因为增强物薄片在二维 方向上的尺寸相当于结构件的大小，因此增强物中的缺陷可以成为长度和构件相同的裂纹的核心。
由于薄片增强的强度不如纤维增强相高，因此层状结构复合材料的强度受到了限制。然而，在增强平面的各个方向上，薄片增强物对强度和模量都有增强，这与纤维单向增强的复合材料相比具有明显的优越性。
1.1.3纤维增强复合材料
金属基复合材料中的一维增强体根据其长度的不同可分为长纤维、短纤维和晶须。长纤维又叫 连续纤维，它对金属基体的增强方式可以以单项纤维、二维织物和三维织物存在，前者增强的复合材料表现出明显的各向异性特征，第二种材料在织物平面方向的力学性能与垂直该平面的方向不同，而后者的性能基本是个向同性的。连续纤维增强金属基复合材料是指以高性能的纤维为增强体，金属或他们的合金为基体制成的复合材料。纤维是承受载荷的，纤维的加入不但大大改变了材料的力学性能，而且也提高了耐温性能。
金属基复合材料的制备技术
摘要：现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。
Abstract: The development of modern science and technology and industrial
production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more
and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of
statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high
modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal
matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear
strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not
bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of
《TiB_w增强高温钛基复合材料构件锻造成形及组织性能调控》
一、引言
随着航空航天、能源、汽车等领域的快速发展，对材料性能的要求日益提高。高温钛基复合材料因其具有优异的力学性能、高温稳定性及良好的加工性能，已成为当前研究的热点。其中，TiB_w增强高温钛基复合材料由于添加了TiB晶须（Titanium
Boride Whisker）而具有更强的力学性能和高温稳定性，因此其构件的锻造成形及组织性能调控成为了研究的重点。本文将详细探讨TiB_w增强高温钛基复合材料构件的锻造成形过程及其组织性能的调控方法。
二、TiB_w增强高温钛基复合材料的锻造成形
1. 材料制备
TiB_w增强高温钛基复合材料的制备主要通过粉末冶金法或熔铸法，其中熔铸法更为常用。通过在钛基体中添加TiB晶须，获得具有优异力学性能的复合材料。
2. 锻造成形
锻造成形是TiB_w增强高温钛基复合材料构件制备的关键步骤。首先，将制备好的复合材料进行加热至适当温度，使材料具有良好的塑性变形能力。然后，通过模压或自由锻造等方式，对材料进行锻造，使材料获得所需的形状和尺寸。最后，对锻造后的构件进行冷却处理，使其达到所需的力学性能。
三、组织性能调控
1. 晶粒尺寸控制
晶粒尺寸是影响材料力学性能的重要因素。通过调整锻造过程中的温度、压力、时间等参数，可以控制材料的晶粒尺寸。晶粒尺寸的减小可以提高材料的强度和韧性。
2. 晶界强化
晶界是材料中重要的结构特征之一，对材料的力学性能有重要影响。通过调整锻造过程中的应变速率和变形量，可以改变晶界的形态和分布，从而提高材料的力学性能。此外，还可以通过添加合金元素或进行热处理等方式来改善晶界的性能。
3. 力学性能测试与分析
为了评估TiB_w增强高温钛基复合材料的力学性能，需要进行一系列的力学性能测试，如拉伸试验、压缩试验、硬度测试等。通过对测试结果的分析，可以了解材料的强度、韧性、硬度等力学性能。此外，还需要对材料的微观组织进行观察和分析，以了解其晶粒形态、晶界结构等特征。
第１８卷第ｌ０期
Ｖｏｌｌ１８ Ｎｏ．１０ 中国有色金属学报
Ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ ２００８年１０月
Ｏｃｔ ２００８
文章编号：１００４—０６０９（２００８）１０．１７５６．０７
ＴｉＣ颗粒增强钛基复合材料的静动态力学性能
孔令超 ，宋卫东 ，宁建国 ，毛小南
（Ｉ．北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京１０００８１
２．西北有色金属研究院，西安７１００１６）
摘要：利用伺服式疲劳实验机和杆一杆型冲击拉伸实验机对ＴｉＣ颗粒增强钛基复合材料ＴＰ６５０和基体钛合金的
静动态力学性能进行研究，得到不同应变率下复合材料的应力～应变曲线。结果表明，复合材料和基体材料的屈
服应力均随应变率的增加而提高，属于应变率敏感材料；ＴＰ６５０的破坏形式以颗粒附近基体的撕裂以及颗粒与基
体合金的脱粘为主，儿乎没有发生颗粒破碎现象。假设复合材料的微观结构为非均质单胞在空间的周期性重复排
列，利用有限元软件对钛基复合材料的静动态力学性能进行数值模拟研究，计算结果与实验结果吻合良好。进一
步通过数值模拟预测了颗粒形状和颗粒体积分数的变化对ＴｉＣ颗粒增强钛基复合材料静动态力学性能的影响。
关键词：钛基复合材料；颗粒增强；力学性能；数值模拟
中图分类号：ＴＢ ３３３；Ｏ ３４７ 文献标识码：Ａ
Ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ
ＴｉＣ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｍａｔｒｉｘ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ＫＯＮＧ Ｌｉｎｇ．ｃｈａｏ ，ＳＯＮＧ Ｗｅｉ—ｄｏｎｇ ，Ｎ１ＮＧ Ｊｉａｎ—ｇｕｏ‘
，ＭＡＯ Ｘｉａｏ—ｎａｎ
（１．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＥｘｐｌｏｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８１，Ｃｈｉｎａ；
