兼具室温和高温超强度-塑性的多尺度异质结构钛基复合材料

本研究针对传统钛基复合材料存在的室温脆性问题，提出了一种呈各向同性的多尺度异质结构设计。通过互扩散-自组织策略构建了TA15-Si-TiB复合材料，该材料包含数百微米级球团状增强相和连续分布的纳米(Ti,Zr)₅Si₃析出相。研究目的旨在实现室温与高温性能的协同提升。实验结果表明，该材料在室温下展现出9.5%的均匀伸长率和近1.4 GPa的抗拉强度，同时在600°C仍保持700 MPa的高温强度。性能提升机制主要源于异质结构诱发的应变梯度与HDI硬化效应，以及纳米析出相对位错运动的阻碍作用。