增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能

摘要： 高熵合金与增材制造技术的结合，为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积（LMD）技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金，通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数，并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明：VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能，最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向，熔池内部与熔池边界（搭接处）均呈现出不同的形貌，熔池内部由柱状的全共晶组织构成，共晶胞为熔池边界出现较为粗大的（Nb，X）5Si3初生硅化物相。相比铸态组织，激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640MPa，在1100℃时依然能够保持高于500MPa的压缩强度，高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。

航空 2024年06月28日 1 点赞 0 评论 107 浏览

航天用镍基高温合金及其激光增材制造研究现状

摘要：新型航天器用镍基高温合金部件呈现出复杂化、薄壁化、复合化、一体化的发展趋势，使得传统的铸造或锻造加工技术无法胜任。基于逐层堆积的激光增材制造（LAM）技术是实现这类复杂部件制备的理想解决方案，能够进一步赋予高温合金更高的价值，极大地推动航天装备的发展。首先介绍了航天领域常用的镍基高温合金种类，然后以研究最多的IN 718 和IN 625 合金为例，总结了镍基高温合金增材制造的研究现状：归纳了镍基高温合金增材制造工艺优化方法，表明增材制造综合加工图和实验设计方法是两种行之有效的方法；指出了增材制造镍基高温合金材料的微观组织特点，讨论了增材制造后续热处理对材料微观组织和力学性能的影响规律，表明增材制造技术极快速冷却的特点引起镍基高温合金材料内部存在普遍的局部微观偏析现象，导致常规热处理工艺不再是最优工艺；并通过5 个典型的增材制造镍基高温合金航天构件案例展示了增材制造技术的优势。在此基础上，针对镍基高温合金增材制造过程中存在的关键科学问题和技术难题，展望了增材制造镍基高温合金未来的研究方向。

航空 2024年04月12日 0 点赞 0 评论 104 浏览

镀铜石墨烯增强钛基复合材料的组织及性能研究

摘要：本实验通过超声搅拌加球磨的方式制备了镀铜石墨烯（ＧＮＰｓ）增强Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ（ＴＣ４）钛基混合粉体，将粉体压制后采用微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料。通过Ｘ 射线衍射、扫描电子显微镜、能谱分析、显微硬度、室温压缩和摩擦磨损等测试手段，研究了石墨烯含量对钛基复合材料微观组织及力学性能的影响。研究结果表明：各石墨烯含量的钛基复合材料均出现Ｔｉ２Ｃｕ、ＴｉＣ相，当石墨烯含量为０.５％时出现ＧＮＰｓ相，且含量越高ＧＮＰｓ 相的峰越高。随着石墨烯含量增加，钛基复合材料的相对密度、显微硬度、室温压缩强度和耐磨性先增加后降低，其中石墨烯含量为０. ８％时复合材料的性能最好。与未加入石墨烯的Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体相比，石墨烯含量为０. ８％的ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的显微硬度和压缩强度分别提高８０.９％、６９.９％。ＧＮＰｓ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ和ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 基体高３３.２％和６９.９％。微波烧结制备ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ 复合材料的压缩强度分别比真空烧结和热压烧结高４１.６％、２２.９％。ＧＮＰｓ⁃Ｃｕ／Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ复合材料的磨损机制为磨粒磨损与粘着磨损共存。

航空 2024年03月08日 1 点赞 0 评论 44 浏览

纤维多孔陶瓷的研究进展

摘要:纤维多孔陶瓷是利用黏结剂将随机分布的陶瓷纤维进行黏接,形成具有鸟巢形态的多孔材料,内部具有大量三维联通孔,其具有轻质、高气孔率、高比表面积、高效隔热的特性。纤维多孔陶瓷为飞行器提供良好热防护效果的同时,可明显减轻其质量,降低发射成本,是航天器大面积热防护系统极具潜力的候选材料。本文主要对近年来纤维多孔陶瓷材料有关纤维骨架、黏结剂、制备方法,以及其在性能优化等方面的研究工作进行了梳理、总结,展望纤维多孔陶瓷在多重热防护方式、集成化及工程化等方面的发展。

航空 2024年03月08日 0 点赞 0 评论 50 浏览

航空复合材料连接成形技术研究进展

摘要：纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、结构性能优异以及可设计性强等优势，能够实现构件轻量化和结构-功能设计一体化，在航空航天、交通运输、能源动力以及国防科技等领域具有重要的战略地位。随着纤维增强复合材料在航空航天等领域的大量应用，复合材料之间及其与轻质合金间的高性能-高效率连接成形技术成为航空结构强度和稳定性的重要保障之一。综述纤维增强复合材料连接成形技术的最新研究进展，着重讨论复合材料间及其与轻质合金间的机械连接、胶粘剂连接以及焊接工艺。较全面地论述和分析各类复合材料连接成形的技术特征，对比总结各类连接成形技术的优缺点以及连接结构性能的提升能力，提出各类复合材料连接成形技术的未来发展和研究趋势。

航空 2024年03月05日 0 点赞 0 评论 51 浏览

航天飞行器热防护系统低密度烧蚀防热材料研究进展

摘要：当前，树脂基烧蚀防热仍被认为是最有效、最可靠、最成熟和最经济的一种热防护方式，在航天飞行器热防护系统中普遍采用。近些年在载人航天、探月工程、深空探测和新型航天飞行器系列工程的需求牵引下，本团队开发了蜂窝增强低密度材料、新型防隔热一体化材料、轻质烧蚀维形材料等先进防热复合材料，并开展了相应的应用基础以及工程应用研究工作，对烧蚀材料复杂防热机理及多重防热机制的协同作用进行了探索研究。随着再入／进入航天飞行器先进热防护系统需求的发展，功能多样化、兼容与集成是低密度树脂基烧蚀防热材料的主要发展趋势。

航空 2024年02月28日 0 点赞 0 评论 89 浏览

航空航天用气凝胶材料的研究进展

摘要：近年来，中国、美国和其他各国航空航天事业快速发展。我国“神州十三号”、美国Space-X“龙飞船”和Blue Origin“新谢泼德号”载人飞船的成功发射，标志着人类探索太空的进程又跨出了一大步。航空航天领域载人飞船的成功离不开高科技材料产业的快速发展，“一代材料，一代技术，代装备”，对材料的认识、研制、开发和应用是人类社会进步最基础、最原始、最本质的驱动力，它对整个国防事业的发展起着推动作用。气凝胶作为一类轻质多孔材料，因其高效的隔热特性在航空航天领域受到越来越多的关注。本文旨在总结SiO2、Al2O3、ZrO2等氧化物气凝胶和炭气凝胶、碳化物气凝胶、硼化物气凝胶等非氧化物气凝胶材料近年来在航空航天领域的研究进展，从分子结构设计、制备方法、热力学性能等方面进行了详细的讨论，以期为相关的科学研究提供参考和借鉴。

航空 2024年05月27日 1 点赞 0 评论 103 浏览

航空异形截面导管内高压整体成形工艺分析

摘要：针对航空领域异形截面焊接导管面临的成形精度低、生产效率差且成本高等问题，以某异形截面导管零件作为研究目标，提出基于内高压成形的导管整体成形工艺方法。通过采用无内压预压弯成形、内高压压弯胀形和液压锻造整形３道成形工序对零件进行成形，通过有限元模拟和实验验证了所提出的工艺设计的可行性。研究结果表明：提出的基于内高压成形的导管整体成形工艺方法可以实现某航空异形截面导管整体成形，成形质量优异，最大减薄率６％，为此类航空异形截面导管的整体精密成形提供了可靠的技术支撑。

航空 2024年01月31日 0 点赞 0 评论 95 浏览

航空发动机及燃气轮机用关键材料的激光增材制造研究进展

摘要：增材制造技术可以突破传统工艺的加工和设计局限，实现高性能复杂结构零件的一体化直接成形，在航空发动机及燃气轮机（两机）领域有着巨大的应用潜力。针对镍基高温合金、钛基合金和高强度钢等3类合金，综述了激光工艺参数、成分改性以及外场作用下的微观组织特点和调控方法；比较分析了室温和高温条件下的典型力学性能特征，以及增材制造合金的工艺参数—微观结构—力学性能映射关系，并总结了上述材料在两机领域关键构件的增材制造应用现状和典型案例；展望了面向两机领域关键构件的新型增材制造技术、微观组织调控技术、专用合金体系以及增材制造过程稳定性研究，进一步推动增材制造技术在两机关键领域的推广和应用。

航空 2024年05月15日 1 点赞 0 评论 123 浏览

航空发动机涡轮叶片热障涂层研究现状

摘要：热障涂层是一种可以有效保障航空发动机涡轮叶片正常工作，同时显著提高其工作效率和服役时间的表面防护技术。热障涂层的性能在很大程度上影响叶片的承温和抗腐蚀能力，进而间接影响航空发动机的服役性能。涂层性能主要受其结构和材料2 个方面的影响。介绍了涂层结构的优缺点和研究进展，当前常见的结构形式有双层结构、多层结构和梯度结构；介绍了粘结层材料的研究进展；对陶瓷层材料的研究进展进行了详述，如YSZ 的掺杂改性、A2B2O7 型化合物、钙钛矿结构材料以及近年来兴起的几种高熵陶瓷材料，其中高熵陶瓷材料包括：高熵稀土钽酸盐、铝酸盐、锆/铪酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及高熵稀土氧化物，分别从热导率、热膨胀系数、断裂韧性、热循环寿命和抗腐蚀能力等方面对其进行介绍；概述了热障涂层常见的几种失效形式如：TGO 失效、、CMAS 腐蚀以及高温烧结，并且对其发生机理进行简要的介绍；展望了热障涂层未来的发展趋势和方向。

航空 2024年01月09日 0 点赞 0 评论 367 浏览