《高強超延展性納米MX相增強Cu基複合材料的研究》是依託北京交通大學，由黃振鶯擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高強超延展性納米MX相增強Cu基複合材料的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃振鶯
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對Cu基材料套用中高屈服強度高延展性的性能需求，本項目探索一種基於MAX相的納米MXx基團為形核劑和增強體的超細晶Cu基複合材料。主要研究內容和特色是，利用MAX陶瓷材料特有的納米層狀晶體結構、高溫及外力條件下A位原子容易逃逸的特性，通過對反應引起的MAX相的相變及熱力學和動力學機制、界面反應行為、納米MXx相的生成機制、組織形態等，MXx基團對Cu的形核細化機理及材料流變特性、變形機理等關鍵科學問題的研究，採用微米粒度的MAX相為先驅體製備具有高強度超延展性能的納米MXx顆粒增強Cu基複合材料；並通過細化效果及壓縮、拉伸性能的驗證，最佳化相關製備方法及工藝。通過本項目的研究，揭示納米MXx基團對Cu晶粒的形核細化機理和材料的流變特性及機理；揭示反應引起的MAX材料的相變機理；為納米MXx/超細晶Cu複合材料的套用和針對性的性能改善及其他高強高延展性金屬及複合材料的製備提供借鑑和科學啟發。
結題摘要
針對Cu基材料套用中高屈服強度高延展性的性能需求，本項目採用微米粒度的MAX相（Ti3AlC2，Ti2AlC和Ti2SnC等）為先驅體製備具有高強度高延展性能的納米MXx顆粒增強Cu基複合材料。通過對反應引起的MAX相變機理、界面反應行為、納米MXx相的生成機制、組織形態等，MXx基團對Cu 的形核細化機理及材料流變特性、變形機理等關鍵科學問題的研究，獲得了如下創新研究成果： （1）分別以較大的Ti3AlC2，Ti2AlC和Ti2SnC顆粒為先驅體，成功製備了具有高強度高延展性能的納米TiC0.67和TiC0.5顆粒增強Cu基複合材料； （2）揭示了Ti3AlC2，Ti2AlC和Ti2SnC和Cu的不同反應行為，並闡述了反應引起的MAX材料的相變機理； （3）揭示了納米TiC0.67和TiC0.5基團對Cu晶粒的形核細化機理和材料的流變特性及強化機理。 這些研究工作將對納米MXx/超細晶Cu複合材料的套用和針對性的性能改善及其他高強高延展性金屬及複合材料的製備提供借鑑和科學啟發。部分研究進展和成果已發表論文15篇，申報發明專利8項，其中5項已獲授權，培養博士生2名，碩士生7名，獲2016年度北京市科技獎二等獎1項（公示已結束）。
