C_f/Al復合材料具有低密度、高比強度和比剛度、潮濕和輻射環(huán)境下優(yōu)異的結構穩(wěn)定性,已成功應用于衛(wèi)星波導管和天線支架、飛機蒙皮等部件。TiAl合金是一種輕質(zhì)高強的材料,具有良好的高溫抗氧化和抗蠕變性能。二者作為應用前景廣泛的航空航天材料,它們之間的連接有助于制備復合構件,取長補短、拓寬應用范圍,因此具有重要的現(xiàn)實意義。由于C_f/Al復合材料與TiAl合金間巨大的物理化學性能差異,以及C_f/Al復合材料對溫度的敏感性,常規(guī)的焊接方法很難獲得令人滿意的連接效果。本文采用自蔓延高溫合成連接的方法對二者進行了連接,利用理論和試驗相結合的方法優(yōu)選中間層放熱體系;通過對中間層成分進行優(yōu)化和設計復合中間層的方式來實現(xiàn)對界面反應和接頭組織的控制、提高接頭塑性變形能力,從而實現(xiàn)高強度連接�；诜忾]系統(tǒng)的原理,本文對主要的三類放熱體系（鋁熱反應、合金化反應、陶瓷相合成反應）的絕熱溫度進行了計算。根據(jù)自蔓延連接放熱中間層的基本原則,以Al-CuO、Al-Fe₂O₃、Ni-Al、Ti-Al-B體系作為代... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

Cf/Al復合材料的應用領域[19]

設纖維與基體的應變相同，及c=f=m，則有：Ec=EfVf+EmVm(1-1)c=fVf+mVm(1-2)Vf+Vm=1 (1-3)式中 Ec、c——分別為復合材料的彈性模量及強度；Ef、f、Vf——分別為纖維的彈性模量、強度和體積分數(shù)；Em、m、Vm——分別為基體的彈性模量、強度和體積分數(shù)。當增強纖維的體積分數(shù)一定時，纖維增強復合材料性能受到纖維在基體中的排列方式，結合強度以及纖維與基體的性質(zhì)等的影響[21]。(1) 纖維排列方式 在制作材料時，纖維的布置可能有以下三種方式，如圖 1-2 所示。從力學觀點來看，纖維平行排列是最好的，可以使纖維與主負荷軸一致，這時的纖維全部截面承受負荷，使纖維得到充分利用。但當有些部件受力復雜時，纖維取向需要根據(jù)其受應力進行調(diào)整。雜亂取向是最不希望的，這樣既不能充分發(fā)揮所有纖維的作用，而且還有可能使纖維成為缺陷，降低材料性能。

高溫強度(1. Al2O3晶須；2. 碳纖維；3. 鎢纖維；4. SiC 纖6. 玻璃纖維)[21]temperature strength of fiber (1. Al2O3whisker; 2. Carbon fibfiber；4. SiC fiber；5. B fiber；6. Glass fiber)強纖維有陶瓷纖維(Al2O3[23]、BeO[24]、SiC[25,26]、27]、Mo[28]、Ta[29]等)及其合金纖維[30]、碳纖維[31]、密度小、彈性模量高、強度高，但其塑性差，與基體；難熔金屬及其合金纖維雖然制作較為容易，塑性發(fā)生反應。圖 1-3 為一些纖維的高溫性能，從圖中最好，提高溫度對其強度影響較小，而且其具有較，是理想的增強纖維。維增強鋁基復合材料纖維增強復合材料中，碳纖維增強鋁基復合材料(C起了人們的廣泛興趣。Cf/Al 復合材料大致有以下

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋁基復合材料的制備及應用進展[J]. 肖榮林,鄭化安,付東升,李克倫,蘇艷敏,呂曉麗.  鑄造技術. 2015(05)
[2]高超聲速飛行器陶瓷復合材料與熱結構技術研究進展[J]. 魯芹,胡龍飛,羅曉光,姜貴慶.  硅酸鹽學報. 2013(02)
[3]先進復合材料在航空航天領域的應用[J]. 朱晉生,王卓,歐峰.  新技術新工藝. 2012(10)
[4]鋁鋰合金的發(fā)展及研究現(xiàn)狀[J]. 王浩軍,史春玲,賈志強,曾衛(wèi)東.  熱加工工藝. 2012(14)
[5]Cf/Mg復合材料的熱膨脹系數(shù)及其理論計算[J]. 童永煌,付業(yè)偉,齊樂華,程三旭,李賀軍.  功能材料. 2012(07)
[6]TiAl基合金連接技術的研究進展[J]. 熊華平,毛唯,陳波,劉文慧,李曉紅.  航空制造技術. 2008(S1)
[7]溫度與保溫時間對2519A鋁合金高溫力學性能的影響[J]. 張新明,劉波,劉瑛,李慧中,李惠杰.  中國有色金屬學報. 2007(10)
[8]一種輕質(zhì)高強碳纖維增強鋁基復合材料[J]. 張云鶴,武高輝.  科技咨詢導報. 2007(14)
[9]碳纖維復合材料在航空航天領域的應用[J]. 林德春,潘鼎,高健,陳尚開.  玻璃鋼. 2007(01)
[10]鋁硅合金釬焊Cf/Al復合材料的界面反應及連接機理[J]. 馮吉才,何鵬,劉玉章,張九海.  中國有色金屬學報. 2005(11)

博士論文
[1]微焊點SAC/Cu塑性與蠕變性能研究[D]. 楊淼森.哈爾濱理工大學 2015
[2]TiAl金屬間化合物電子束焊接接頭組織及防裂紋工藝研究[D]. 陳國慶.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[3]SiCp/2024Al鋁基復合材料的焊接[D]. 馮濤.上海交通大學 2007
[4]TiAl與TiC金屬陶瓷自蔓延反應輔助擴散連接機理研究[D]. 曹健.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3123885