TiAl金属间化合物是一种在航空航天发动机、能源及汽车工业领域中极具应用潜力的轻质高温结构材料,但是本征脆性以及高温氧化抗力不足等瓶颈问题亟需解决。柔性Ti3AlC2三元层状化合物兼具金属-陶瓷的双重特性,是TiAl金属间化合物最为理想的增强相之一。本项目通过研究Ti3AlC2/TiAl基复合材料制备过程中增强相分散、界面结合等制约复合效应发挥的关键科学问题,建立复合界面设计准则,揭示增强相与基体之间的作用以及复合界面形成机制,实现复合界面及结构的有效调控;系统研究工艺-结构-性能之间的关系,探讨强韧化机理,揭示微结构与力学行为的耦合规律;通过高温氧化实验,分析高温氧化行为以及主要的影响因素,建立高温氧化动力学模型,揭示高温氧化机制。本项目研究有望使TiAl基复合材料"更轻、更刚、更强和更耐热",从而更好地满足国家经济和社会发展对轻质高温材料的需求。
英文主题词TiAl matrix composites;layered ternary carbide;microstructure;strengthening-toughening mechanism;oxidation behavior