设计优化和SiC粒子增强Ti基金属玻璃矩阵复合材料的机械性能
Huawei Liu1, Jing Li1, Jingyao Zhang1
1Hebei Key Laboratory of New Functional Materials, School of Material Science and Engineering, Hebei University of Technology, No. 5340, Xiping Road, Beichen District, Tianjin 300401, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 12, 2023
概括
研究人员通过优化碳化颗粒含量来增强基于的散装金属玻璃复合材料. 这提高了塑性和强度,使它们适合用于航空航天应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 基于的散装金属玻璃 (BMG) 具有出色的性能,但塑性不佳.
- 有限的可塑性阻碍了BMG在航空航天等苛刻领域的应用.
- 开发先进的BMG复合材料对于克服这些局限性至关重要.
研究的目的:
- 为了优化SiC增强的Ti基金属玻璃矩阵复合材料 (MGMCs) 的组成.
- 为更广泛的应用增强BMG的可塑性和机械性能.
- 研究SiC颗粒含量和表面处理对MGMC性能的影响.
主要方法:
- 用有限元素建模 (FEM) 来分析不同SiC含量的MGMC中的应力和应变.
- 弧融铜模具注射造用于实验验证.
- 对SiC颗粒施加无电,以提高矩阵的湿透性.
主要成果:
- 在FEM分析中,为提高可塑性而确定了30%的最佳SiC含量.
- 实验结果证实使用涂颗粒成功制备了29.5%SiC的SiC/MGMC.
- 添加SiC颗粒显著提高了度强度 (25%),可塑性 (1471%),模量 (46%) 和比强度 (33%).
- C颗粒含量影响了从分裂到剪切的断裂模式过渡.
结论:
- 优化SiC含量和利用化SiC颗粒有效地提高了基于Ti的BMG的机械性能.
- 用SiC增强的MGMC为改善BMG的可塑性和强度提供了可行的解决方案.
- 这种方法为散装金属玻璃,特别是用于航空航天应用提供了有效的强化和强化策略.
