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电弧加热器环境下双连续TiB2-(Cu,Ni)复合材料的发汗冷却行为
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB333[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(90505015)
中文摘要:

采用粉末烧结结合浸渗法制备高体积TiB2含量的双连续81.6%TiB2/(Cu,Ni)复合材料,并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和物相测定(XRD)对连续复合材料的微观组织形貌进行了观测,表明复合材料中陶瓷骨架相和金属相在各自空间均形成三维网络结构且界面结合牢靠。用交流等离子电弧加热器对试件表面瞬时加热来考核复合材料的抗热冲击和抗烧蚀行为。结果表明,材料在电弧急剧加热和冷却过程中均没有出现“热裂”现象,烧蚀后材料的微观组织分析表明,金属(Cu,Ni)相在材料烧蚀区-过渡区-基体区存在明显的梯度分布,分析了高温下金属相“发汗冷却”行为和防热机理。

英文摘要:

In this paper, TiB2/(Cu, Ni) interpenetrating phase composites(IPCs) with the TiB2 content of 81.6% were prepared by high temperature sintering and melt-infiltration process. The microstructure, interfacial bonding and ablated surface or cross sections of the composites were investigated by SEM, TEM and XRD. The results show that ceramic skeleton phase and metal phase of the composites formed three-dimensional network structure in their own space, respectively, and the interface bonding is reliable. The thermal ablation behavior of TiB2/(Cu, Ni) IPCs was conducted by alternating plasma arc heater. The results show that the ablation mechanism of TiB2/(Cu,Ni) IPCs is mainly transpiration cooling of metal phase at elevated temperature coupled with oxidation ablation. The ablated morphology of cross section includes three parts: ablated region, transition region and matrix region. The properties measurement and microstructure analysis after ablative experiment reveal a clue of redistribution of infiltrated Cu alloy so as to analyze and explain the functioning of transpiration cooling and thermal protection mechanism at super high temperature.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715