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成果信息

本項(xiàng)目采用納米碳管增強(qiáng)MoSi2金屬間化合物，通過將高純的納米碳管均勻分散到亞微米級(jí)Mo、Si粉末基體中，利用先進(jìn)的熱壓燒結(jié)制備出納米碳管增強(qiáng)MoSi2基復(fù)合材料，重點(diǎn)研究納米碳管增強(qiáng)MoSi2復(fù)合材料的熱壓燒結(jié)工藝對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)的控制機(jī)理、納米碳管對(duì)MoSi2基體的強(qiáng)韌化機(jī)理。主要技術(shù)性能指標(biāo)： (1)MoSi2晶粒尺寸：亞微米級(jí)；(2)納米碳管/MoSi2復(fù)合材料的孔隙率：d<8%；(3)納米碳管/MoSi2復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度：σb>400MPa；(4)納米碳管/MoSi2復(fù)合材料的斷裂韌性：KIC>3.5MPa?m1/2；(5)納米碳管/MoSi2復(fù)合材料的維氏硬度。HV>12GPa。)

背景介紹

近年來，隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)在高溫環(huán)境下使用的關(guān)鍵材料部件的性能提出了愈來愈高的要求，要求材料既能在高溫下安全可靠地工作，又具有較低的結(jié)構(gòu)自重，從而盡可能地提高推重比。在高達(dá)1600℃的溫度下使用的新型材料必須滿足強(qiáng)度高、抗蠕變、斷裂韌性好、抗氧化和組織性能穩(wěn)定等方面的要求。目前無論是硅基陶瓷、C/C 復(fù)合材料、還是鋁的金屬間化合物，在1200～1600℃高溫條件下使用，均未能達(dá)到與鎳基超合金抗衡的階段。開發(fā)綜合性能優(yōu)異的新型高溫結(jié)構(gòu)材料已成為亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。在這方面，難熔金屬硅化物，特別是二硅化鉬(MoSi2)為開發(fā)研究注入了新的活力。)

應(yīng)用前景

該材料適用于高溫條件下工作的航空、航天器械的關(guān)鍵部件。項(xiàng)目的研究將為促進(jìn)MoSi2基復(fù)合材料在航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)、高超音速飛行器關(guān)鍵部件的應(yīng)用提供科學(xué)的指導(dǎo)依據(jù)和先期技術(shù)支撐。不僅具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值，而且有重要的理論研究意義，將會(huì)對(duì)目前熱防護(hù)材料和高溫結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)生巨大的帶動(dòng)與輻射作用。現(xiàn)已制備出MoSi2晶粒尺寸在亞微米級(jí)，并且綜合性能優(yōu)異穩(wěn)定的單壁納米碳管增強(qiáng)MoSi2基復(fù)合材料。因此，具有廣闊的應(yīng)用前景。)