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高硬度高模量钛基复合材料

时间:2025-12-21

 

基本信息:
所在单位: 哈尔滨工业大学 项目类型: 制造业
所属领域: 新材料 项目年份: 2025
项目状态: 可产业化 技术成熟度: 可产业化
联系人: 翁子林 联系人电话: 获取号码
项目投资经费: 合作方式: 其它
项目简介:

该高硬度高模量钛基复合材料项目聚焦于研发兼具优异硬度与高弹性模量的先进钛基复合材料体系,旨在通过材料设计与制备工艺创新突破传统钛合金在高强度承载场景下的性能局限。项目以钛合金为基体,优选高硬度、高模量的增强相(如碳化钛、硼化钛、碳化硅陶瓷颗粒或连续纤维等),通过粉末冶金烧结、熔铸复合或增材制造等工艺实现增强相与钛基体的均匀分布,重点解决界面结合强度调控、增强相团聚抑制等关键问题。所制备的复合材料通过增强相的载荷传递效应与细晶强化、弥散强化等机制,使材料硬度(维氏硬度可达600HV以上)与弹性模量(突破150GPa)较传统钛合金提升30%以上,同时保持良好的抗疲劳性能与断裂韧性。该材料适用于航空航天领域的高温轴承部件、发动机压气机叶片,能源装备中的高压密封件、耐磨衬板,以及高端医疗器械的切削工具等场景,可替代部分镍基合金或陶瓷材料,在实现轻量化(密度仅为钢的60%)的同时满足高载荷、高耐磨的工况需求。项目通过多尺度材料设计与精密成形工艺,推动钛基复合材料在高端制造领域的工程化应用,为极端服役环境下的构件提供高性能材料解决方案。

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