钨铜FGM应用
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2017年2月14日 星期二 13:59
- 作者:xiaobin
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钨铜FGM通过对钨和铜组分的调整,可实现适用范围较广的高性能材料,应用范围也覆盖了航空航天、医学、电磁、光学、能源等领域。其中最直接的应用就是航天飞行器材料,即热应力缓和型钨铜功能梯度材料。
传统的均质钨铜合金材料难以长时间暴露于高温以及粒子高速烧蚀的环境中。而钨铜FGM能够承受极大的温差以及热应力,其能够有效解决高温热源引起的温度梯度所出现的材料热应力分布不均;避免材料活性化、放射化所造成的损伤;承受高速流体冷却以及材料腐蚀。通过显微结构与金相组织的观察,可以很清晰地发现钨铜FGM与普通结构钨铜材料的区别。显微结构指的是钨铜FGM烧结体在电子显微镜或者扫面电镜下所呈现的电子形貌或金相照片。其适用于断口形貌分析以及金相成分分析。断口形貌(fracture morphology)是指断裂表面的形貌,分作宏观形貌和微观形貌两类,前者可通过低倍显微镜观察,后者一般需用扫描电子显微镜观察。材料延性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂或氢脆断裂等不同类型的断n各有共特定的显微形貌特征,通过断口形貌分析有助于揭示材料的断裂原因、过程和机理。
航天飞机在往返大气层的过程中,机头前端和机翼前沿服役温度约为2000K,冷表面温度低于1000K,钨铜FGM材料能够有效重复使用并保证其稳定性;
船舶工业甲板上可采用含抗热障、抗摩擦以及抗冲击的梯度功能梯度材料涂层或设计连续增强纤维排列的逐级梯度,显著提高其缺口阻力,一直微裂纹的扩展,大幅改善加班的抗高速应变以及冲击的能力,对舰船的防护及搭载飞行器具有重要意义;
核反应堆内壁温度极高,其内壁材料若采用单纯双层结构,则热传导性能下降,在热应力干扰下有剥离的倾向。采用金属/陶瓷结合的梯度材料能够消除热传递以及热膨胀所引起的应力,有效解决界面问题。
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