Tif-Al復合材料的準靜態(tài)壓縮性能及超高速撞擊行為.pdf

1、本文以航天器的空間碎片防護為背景，設計并制備了15％和55%兩種體積分數(shù)的Tif/Al復合材料。并利用二級輕氣炮、熱模擬試驗機、光學顯微鏡、掃描電鏡、透射電鏡等手段分析和研究了兩種Tif/Al復合材料的準靜態(tài)壓縮性能、15%與55%Tif/Al復合材料的抗超高速撞擊性能、靶材的宏觀損傷及微觀組織，并總結(jié)了影響 Tif/Al復合材料抗超高速撞擊性能的因素，為抗高速撞擊復合材料設計、制備及性能優(yōu)化提供試驗依據(jù)。
　　在準靜態(tài)壓縮試驗中

2、，發(fā)現(xiàn) Tif/Al復合材料的壓縮強度隨著溫度的上升而降低，隨著應變率的增大而提高；另外，Ti纖維增強體的體積分數(shù)的增加也明顯提高了Tif/Al復合材料的壓縮強度。試驗結(jié)果表明，15%Tif/Al復合材料在較低溫度壓縮時發(fā)生脆性斷裂，而在250℃以上壓縮時則出現(xiàn)墩粗現(xiàn)象，在組織內(nèi)部出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象。55%Tif/Al復合材料除550℃的試樣外，其他試樣據(jù)發(fā)生脆性破壞，這主要是由于含有較多的Ti-Al界面使得材料在大多數(shù)情況下發(fā)生脆性斷裂。

3、
　　超高速撞擊對兩種體積分數(shù)的Tif/Al復合材料靶材的破壞作用主要是侵徹成坑和層裂，而55%Tif/Al復合材料靶材除上述情況外還會在沖擊面及距沖擊面距離較近的基體中形成大面積的界面開裂。超高速撞擊試驗中15%Tif/Al復合材料只在3mm彈丸以5.5km/s的速度撞擊的情況下才會發(fā)生背崩現(xiàn)象。在彈坑底部Al晶粒塑性變形明顯且有熔化痕跡，Ti纖維沿45°方向發(fā)生剪切斷裂，大部分彈坑底部Ti纖維均發(fā)生塑性變形，由于Ti-Al界面