表2 本工作研制的SiCp/Al2O3-Al复合材料
与国外同类材料力学性能对比
Table2 Acomparisonofmechanicalpropertiesbetween
SiCp/Al2O3-Alcompositespreparedbythismethod
andabroadproductsofthesamekind
性能LANXIDEBIAM
RT
f
/MPa400～500590
KIC/MPam1/27.0～7.56.1
1000℃
f
/MPa200～250350
KIC/MPam1/23.0～4.04.8
3 结论
(1)首次采用XPS测试方法,对SiCp/Al2O3-Al
复合材料断裂表面组成相进行定量分析,通过与材料
内部组成相的定量金相分析结果的一一对比,进而成
功地给出了此种多元复合材料量化的微观断裂机制。
(2)碳化硅颗粒粒度对熔铝氧化渗透合成SiCp/
Al2O3-Al复合材料的微观断裂机制有着显著的控制
作用,本研究条件下最佳颗粒粒度为10m。碳化硅颗
粒过细,则出现大面积、大尺寸Si相,并成为材料内
部的明显薄弱环节,进而损害材料的强韧性;碳化硅
颗粒尺寸过大,则增强作用有限,并导致因Al含量减
少而造成的韧性下降。
(3)在碳化硅颗粒粒度为10m的情况下,所研
制的氧化渗透合成SiCp/Al2O3-Al复合材料,其力学
性能的总体水平已超过始终处于领先和垄断地位的
Lanxide公司的同类产品,其中,高温强度比Lanxide
公司的最新数据高出约50%之多。
参考文献
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[2] 史可顺.陶瓷(硅酸盐)指南'96—中国硅酸盐学会手册,技术
篇,18～120
[3] M.S.Newkriketal.Ceram.Eng.Sci.Proc.,1987,8(7～
8):879～856
[4] I.S.Kimetal.J.Mater.Sci.Letter,1997,16:772～775
[5] S.M.Pickardetal.Actametallmater,1992,40(1):177～184
[6] 崔岩.北京航空材料研究院博士后研究工作报告,1999.7
[7] DuPontLanxideCompositesInc.
PreliminaryEngineeringData
基金项目:国防科技重点实验室基金资助项目
收稿日期:2000-04-03;
作者简介:崔岩(1969-),男,高级工程师,博士,长期从事高体分比
功能型颗粒/铝基复合材料的研究工作。联系地址:北京81信箱3分箱
(100095)
本文编辑:全宏声
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****************************** )的合金添加元素是有效的。这 可理解为具有细的界面网络的强化筏排能有效防止 6
第三代单晶高温合金TMS-75和TMS-82 日本的第三代单晶高温合金TMS-75由日本国家金属材料研究所(NRIM)按其合金发展计划借助于Cluster变量方法开发,其成分(wt%)为Ni-12Co-3Cr-2Mo-6W-6Al-6Ta-0.1Hf-5Re,其特点是含5%的Re。TMS-75显微组织比美国CMSX-10更稳定,由于有较宽的热处理窗口也很容易进行热处理,抗蠕变强度与CMSX-10相当。已与ToshibaPIC合作,用该合金成功铸造出15MW级的工业用汽轮机的叶片,并进行热处理。该叶片将于2000年10月开始在实际的15MW汽轮机上试验。另一个第三代单晶合金TMS-82只含2.4%Re,在较高温度和较低应力状态,TMS-82的蠕变强度优于CMSX-10,甚至优于美国专利5482789所述的含Ru的合金。 NRIM已在900℃(相当于汽轮机条件)和1100℃(相当于航空发动机条件)研究了TMS-75的显微组织并测试了它的蠕变性能。(全宏声) 日本开发第四代单晶高温合金
日本NRIM为开发第四代单晶高温合金,至少已
在第三代单晶合金TMS-75上进行了两个方面的试
验研究。一方面是试验Pt族金属添加元素对显微组
织和持久性能的影响。已有的研究表明,添加1at%的
Ir,Ru,Pt,Rh和Pd中的每一个元素都将减低900℃/
392MPa条件下的蠕变强度,但Ir例外。例如在
1100℃/4000h的长时蠕变试验中,添加Ir是有效的。
这可能是由于Ir提高组织稳定性并降低扩散性。也研
究了这族金属元素对热腐蚀性能的影响。另一方面是
试验基本结构参数的影响。例如,添加Al提高 ′相体
积百分数,它不在1100℃而在900℃使其蠕变强度提
高。在高温低应力例如1100℃/137MPa条件,发现使
晶格错配更负(a
′
位错攀移。2000年,日本将继续开发喷气发动机涡轮
片用的第四代单晶高温合金。
(全宏声)
材料工程/2000年6期