TMR重磅学者｜西工大李莲/李淼泉教授团队基于B/C比调控激光定向能量沉积Ti65基复合材料陶瓷相分布与性能

该研究聚焦于激光定向能量沉积（LDED）制备Ti65基复合材料中陶瓷相（TiBw/TiCp）的分布调控。背景是钛基复合材料因优异性能在航空航天领域潜力巨大，但快速凝固下陶瓷相分布与界面结构复杂，传统研究缺乏对B/C比如何影响析出顺序和空间分布的深入理解。研究目的为通过调整B/C比，探索其对陶瓷相析出顺序、生长动力学及最终分布的影响，并评估力学性能。结论表明，高B/C比时TiBw沿晶界形成准连续网状分布；低B/C比时初生TiCp先析出，TiBw异质形核，共同构建连续网状分布。TiBw可通过低取向差聚合形成晶须束，而TiCp与TiBw的半共格界面连接了相邻晶须。力学测试显示，陶瓷相连通度提升可显著增加弹性模量（最高132 GPa），但连续网状分布加剧应变局域化，导致脆性断裂。该研究为激光增材制造中陶瓷相构型设计提供了新策略。