超快速加热/冷却对TC4-B-Si矩阵复合材料微观结构和性能的影响
Xiaonan Lu1,2, Jianchao Li2, Cheng Liu2
1Ningbo Global Innovation Center, Zhejiang University, Ningbo 315100, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 27, 2025
概括
研究人员使用选择性激光化开发了超细矩阵复合材料 (TMC). 优化激光能量密度,改进了微观结构和提高了硬度,显示了轻量级,耐磨元件的潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 矩阵复合材料 (TMCs) 为高端应用提供了出色的性能.
- 通过使用超细的多尺度网络结构来增强TMC,可以扩大其应用潜力.
研究的目的:
- 通过选择性激光化制备现场合成的TC4-- (TC4-B-Si) 复合材料.
- 研究制备过程,微观结构和性能之间的关系.
- 通过超快速加热和冷却实现超细微结构.
主要方法:
- 选择性激光化 (SLM) 用于制造TC4-B-Si复合材料.
- 在矩阵内的TiB网络结构的现场合成.
- 控制激光能量密度的变化,以影响微观结构和性能.
主要成果:
- 优化的激光能量密度产生了高密度TMC,具有稳定的化池和良好的层间粘合.
- 能量密度的下降使得TiB网络从微米级到纳米级的位置变得更加精细.
- 由于谷物精炼和强化分布,获得了454 HV的最大微硬度.
结论:
- 控制选择性激光融过程参数是创建具有增强性质的多结构TMC的可行策略.
- 开发的TC4-B-Si复合材料显示出对轻量级和耐磨结构部件的承诺.
- 在现场合成和微结构控制是提高TMC性能的关键.
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