曲面碳/碳蜂窝制备及其均布载荷下的力学性能

精密仪器对承载平台结构的要求不断提高,蜂窝结构由于其轻质和超高稳定性的特点而受到广泛关注。为了满足异形复合材料承载平台的需求,本文采用热压成型和树脂浸渍碳化-化学气相沉积(Chemical vapor deposition,CVD)相结合的工艺制备了不同规格曲面碳/碳蜂窝结构试样,而后根据曲面蜂窝的结构特点和服役环境,设计了均布载荷的测试方法对不同试样进行压缩试验,分析了蜂窝厚度、铺层角度、曲率半径等因素对曲面蜂窝力学性能的影响规律。结果表明:当蜂窝的径向厚度增大时,蜂窝壁屈曲程度增大,蜂窝双层壁处所受载荷增大,胶粘面开裂倾向更加显著;当蜂窝纤维取向由0°至45°转变蜂窝壁皱曲转变方式为不皱曲-韧性皱曲-塑性皱曲;当曲面蜂窝的曲率半径减小时,其破坏模式逐渐由双层壁脱粘开裂向蜂窝壁的屈曲断裂转变。本文制备的曲面碳/碳蜂窝压缩强度达到1.48 MPa,具备良好的力学性能,可以满足日益复杂化的航天结构承载需求。

预处理对一种含Re、Ru单晶高温合金显微组织的影响

在单晶炉中制备了一种含Re.Ru的高代单晶高温合金,在1310℃温度下预处理,分别保温0.5h、1h.2h、4h、8h、16h、32 h后空冷,用OM和SEM分析了合金铸态和保温不同时间后的组织。研究结果表明,合金铸态组织由枝晶干细小γ'相、枝晶间粗大γ'相、共晶组织、极少量微孔和碳化物组成。随着预处理时间的增加,保温从0.5 h到4h,微孔的尺寸、数量和体积分数稍微增加,保温8 h后,微孔的数量、尺寸和体积分数显著增多;微孔由不规则形状逐渐变为规则的圆形或椭圆形。随着预处理时间的增加,共晶含量逐渐减少,合金元素枝晶偏析程度减小;保温从0.5 h到4 h,γ'相尺寸稍微增加,保温8 h后,γ'相尺寸显著增加。

稀土元素在高温合金中的应用

我国稀土资源丰富,通过添加稀土元素改善高温合金等金属材料性能的优势明显。简要介绍了钇、铈、镧、钪等稀土元素在高温合金中的应用及其作用机制,包括使合金净化,改善抗氧化性能,强化晶界,对合金显微组织、力学性能的影响和对陶瓷-合金界面的影响等。