การออกแบบคอมโพสิตของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมเสริมแรงหลายระดับหลายตัวแปร

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการบินและอวกาศของจีน ข้อกำหนดสำหรับวัสดุโครงสร้างในสภาพแวดล้อมการบริการที่รุนแรง เช่น ความแข็งแกร่ง กำลังเพิ่มขึ้น ในบรรดาวัสดุหลายชนิด คอมโพสิตไททาเนียมเมทริกซ์ที่เสริมแรงไม่ต่อเนื่องค่อยๆ กลายเป็นจุดสนใจสำหรับนักวิจัย เนื่องจากมีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำ ความแข็งแรงสูง ความแข็งสูง โมดูลัสจำเพาะสูง และทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี เป็นต้น หลังจากการวิจัยและวิจัยมากว่า 30 ปี การเพิ่มประสิทธิภาพ ได้มีการพัฒนาคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมเสริมแรงหลายขนาดหลายขนาด หลังจากใช้เวลากว่า 30 ปีของการวิจัยและการเพิ่มประสิทธิภาพ ระบบคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมที่เป็นผู้ใหญ่จำนวนมากได้รับการพัฒนา และประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของวัสดุทำให้เกิดความก้าวหน้าครั้งยิ่งใหญ่ เมื่อเทียบกับเมทริกซ์โลหะผสมไทเทเนียม อุณหภูมิการใช้งานของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมสามารถเพิ่มขึ้นได้ 100~150 องศาผ่านการออกแบบและการประมวลผลที่เหมาะสม และความแข็งแรงสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 100 MPa ที่อุณหภูมิเดียวกัน ซึ่งคาดว่าจะมาแทนที่ วัสดุโลหะที่มีอุณหภูมิสูงแบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมการบริการที่มีอุณหภูมิสูงเพื่อให้เกิดการลดน้ำหนัก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ข้อเสนอของทฤษฎีการออกแบบวัสดุใหม่ เช่น การเสริมแรงหลายระดับหลายตัวแปรและการเสริมโครงสร้างไบโอนิค ได้ให้แนวคิดการวิจัยใหม่ ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมให้เหมาะสมยิ่งขึ้น และวิธีการเตรียมการเสริมแรงหลายระดับหลายตัวแปรของเมทริกซ์ไทเทเนียม คอมโพสิตที่มีความสมบูรณ์ในการใช้งานในปัจจุบันส่วนใหญ่เป็นโลหะวิทยาในแหล่งกำเนิดและโลหะวิทยาแบบผง เทคโนโลยีอัตโนมัติในแหล่งกำเนิดสามารถทำให้การเสริมแรงระดับไมโคร/นาโนมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอในเมทริกซ์ และได้รับโครงสร้างการประสานที่ดีเยี่ยมและคุณสมบัติในการประสาน !0; เทคโนโลยีโลหะผสมผงสามารถทำให้การเสริมแรงกระจายไม่สม่ำเสมอในเมทริกซ์ด้วยโครงสร้างบางอย่างโดยการออกแบบล่วงหน้า เช่น การผสมและการวางผง ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการออกแบบของวัสดุ ดังนั้น กระบวนการทั้งสองนี้จึงประสบความสำเร็จในการใช้งานที่หลากหลายในด้านการเตรียมคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม
ในบทความนี้ เราจะทบทวนสถานะปัจจุบันของการวิจัยและการประยุกต์ใช้คอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมจากแง่มุมของแนวคิดการออกแบบคอมโพสิต เทคโนโลยีการประมวลผลขั้นสูง สมบัติทางกล และการใช้งานทางวิศวกรรมของคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์เสริมแรงหลายขนาดหลายตัวแปร และหยิบยกศักยภาพ ทิศทางการวิจัยของวัสดุนี้ โดยมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ การแก้ปัญหาการประมวลผลของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม และด้วยเหตุนี้จึงส่งเสริมคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม "การพัฒนาแบบบูรณาการของการออกแบบ การเตรียม การขึ้นรูป และการประยุกต์ใช้เมทริกซ์ไทเทเนียม คอมโพสิต
คอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ของจีนหลังจากการวิจัยและพัฒนามาเป็นเวลานาน มีระบบวัสดุที่เป็นผู้ใหญ่และเทคโนโลยีการเตรียมการแล้ว ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของวัสดุได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ เพื่อแก้ปัญหาการประมวลผลของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม เพื่อให้บรรลุการรวมคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม "การออกแบบการเตรียมการขึ้นรูปแอปพลิเคชัน" ทิศทางในอนาคตของการวิจัย และ แนวโน้มการพัฒนาควรเน้นไปที่ประเด็นต่อไปนี้
(1) การออกแบบที่แกร่ง "ไมโครนาโน + การกำหนดค่า": ผ่านการออกแบบไททาเนียมเมทริกซ์คอมโพสิตเสริมประเภทร่างกายขนาดการกระจายและโครงสร้างเพื่อให้เกิดการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอของร่างกายเสริมแรงมีบทบาทในการเสริมขนาดร่างกายและ การกำหนดค่าการเสริมความแข็งแกร่งเพื่อทำลายความแข็งแกร่งของวัสดุคอมโพสิต - ความเหนียวพลาสติกของการผกผันของข้อจำกัดของเสถียรภาพของคุณสมบัติของวัสดุ พัฒนาชนิดใหม่ของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงและความเหนียวสูง ได้มีการพัฒนาวัสดุคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวสูงชนิดใหม่
(2) บรรลุการขึ้นรูปที่แม่นยำและการควบคุมองค์กรที่แม่นยำด้วยเทคโนโลยีการประมวลผลความร้อนอัจฉริยะ: ศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการประมวลผลด้วยความร้อนและกลไกของคอมโพสิตเมทริกซ์ไทเทเนียม ตรวจสอบอิทธิพลของการเสริมแรง การจัดเรียงเริ่มต้น การกำหนดค่าภายใน และปัจจัยอื่น ๆ ที่มีต่อการเสียรูปจากความร้อน กลไกของคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ สร้างระบบการประมวลผลความร้อนที่สมบูรณ์ บรรลุการควบคุมที่แม่นยำของการจัดระเบียบวัสดุคอมโพสิต และผลักดันการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการตีขึ้นรูปด้วยความร้อนคงที่ในการเตรียมวัสดุโครงสร้างขนาดใหญ่ แอปพลิเคชัน.
(3) การเตรียมส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงระดับไฮเอนด์ของคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ที่มีความเสถียร: ใช้ข้อดีของเทคโนโลยีการเตรียมและวิธีการประมวลผลขั้นสูง โดยการนำเทคโนโลยีอัตโนมัติในแหล่งกำเนิด เทคโนโลยีการหุ้มด้วยเลเซอร์ และเทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุมาผสมผสานกัน (การพิมพ์ 3 มิติ) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการเตรียมการและหลังการประมวลผลของวัสดุคอมโพสิต เช่น ส่วนประกอบขนาดเล็กที่มีความแม่นยำ ส่วนประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อน และส่วนประกอบระดับไฮเอนด์อื่นๆ เพื่อให้คอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ตอบสนองความต้องการของสาขาที่ล้ำสมัยในแง่ของประสิทธิภาพและความแม่นยำ ข้อกำหนดในสาขาที่ทันสมัย
(4) พัฒนาเทคโนโลยีการเตรียมและการประมวลผลวัสดุคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูง ปรับปรุงอัตราของวัสดุ ลดเกณฑ์การใช้วัสดุคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์ และตระหนักถึงการประยุกต์ใช้วัสดุคอมโพสิตไทเทเนียมเมทริกซ์จากสนาม ของอุตสาหกรรมทหารไปจนถึงอุตสาหกรรมพลเรือน