金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti制备技术及其研究进展

新型金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti具有高强度、高模量、高刚度、低密度以及高的断裂韧性等优异性能,在航空航天、武器装备及地面军用车辆的装甲防护系统等方面有着广阔的应用前景。迄今为止,针对金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti的制备,人们发展了冷轧、热轧、脉冲电流热压、真空烧结、无真空烧结和爆炸焊接等制备技术。概述了国内外对新型轻质高性能金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti的研究现状,着重阐述了金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti制备技术的工艺原理及其特点,为Ti/Al3Ti的发展和应用提供基础。最后从不同研究方向展望了金属间化合物基层状复合材料Ti/Al3Ti未来的主要研究趋势。

基于SPH-FEM法Ti/Al_3Ti装甲防护性能研究

为研究Ti/Al_3Ti层状复合材料靶板在不同撞击时刻的损伤情况及失效形式,通过SPH-FEM模拟钨合金弹侵彻Ti/Al_3Ti层状复合材料靶板的过程,探讨其防护性能。模拟结果表明:在高速冲击载荷作用下靶板产生花瓣形开裂,伴随有不同程度的剥离;Al_3Ti层中出现径向沟槽状损伤裂纹,并出现部分脱落现象。Ti/Al_3Ti特殊的叠层结构使层间裂纹不断改变其扩展方向,发生裂纹偏转,增加裂纹扩展路径,使材料吸收更多的冲击能量,从而具有良好的装甲防护性能。

波形整形技术在Hopkinson杆实验中的应用

由于波形整形技术可减小Hopkinson杆实验在撞击过程中产生的高频振荡以及实现试样在受载过程中的恒应变率加载,因此,波形整形技术越来越受到关注。本文中详细介绍了波形整形技术在Hopkinson杆的动态压缩、拉伸、巴西圆盘、弯曲断裂等实验中的研究进展,并给出了该技术在应用中需注意的问题。

Ti/Al3Ti层状复合材料层间断裂性能研究

金属间化合物基层状复合材料Ti/Al_3Ti是采用Ti-6Al-4V箔和Al箔按照一定顺序叠加后,在真空环境下热压烧结成由韧性金属Ti和金属间化合物Al_3Ti组成的叠层结构。利用ENF(End-Notch-Flexure)和MMF(Mixed-Mode-Flexure)测试方法,对Ti/Al_3Ti层状复合材料的Ⅱ型及Ⅰ+Ⅱ型层间断裂能、层间断裂行为以及能量释放率等方面进行了研究。结果表明,Ti/Al_3Ti层间断裂时,裂纹在复合材料界面处发生起裂,而在传播过程中发生偏转,最终导致Al_3Ti层开裂。由此可见,在实验过程中裂纹的表现形式是在Ti/Al_3Ti界面及Al_3Ti层中共同扩展;Ⅰ+Ⅱ型层间起裂能量释放率G_(Ⅰ+Ⅱ)为46 J/m^2,Ⅱ型层间起裂能量释放率G_Ⅱ为1453 J/m^2,表明Ⅱ型层间断裂比Ⅰ+Ⅱ型层间断裂更困难。

电解液阻燃添加剂对锂离子电池针刺安全性影响试验研究

分别采用正极为三元材料的电池和正极为三元磷酸铁锂混合材料的电池考察针刺过程中的电池电压和温度的变化,研究发现三元电池的安全阀喷口温度744.8℃,三元磷酸铁锂混合材料电池的安全阀喷口温度380.3℃;考察了加入电解液阻燃添加剂后电池针刺过程中的电压和温度变化,加入阻燃添加剂后,三元电池安全阀喷口温度为618.7℃,与未加阻燃添加剂的电池相比,温度下降了126.1℃;三元磷酸铁锂混合材料电池安全阀喷口温度277.6℃,与未加阻燃添加剂的电池相比,温度下降了102.7℃。表明阻燃添加剂有显著的抑制电池内部热失控的作用,对于电池针刺安全性有明显的改善。