铁铝金属间化合物在航空航天中有什么应用

2025-06-29 01:03:58
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铁铝金属间化合物密度小、熔点高、高温性能好,由于其优异的力学性能和抗高温氧化性有望成为新一代的高温材料,在航空航天领域有着优秀的应用。

钢中的过渡族金属元素之间形成一系列金属间化合物,即是指金属与金属、金属与准金属形成的化合物。其中最主要的有σ相和Lσves相,它们都属于拓扑密排 (TCP)相,它们由原子半径小的一种原子构成密堆层,其中镶嵌有原子半径大的一种原子,这是一种高度密堆的结构。它们的形成除了原子尺寸因素起作用外,也受电子浓度因素的影响。

Fe-A1金属间化合物合金的研究始于20世纪30年代,经历了几次研究热潮,在70年代末取得突破,到80年代,Fe-A1合金作为一类结构材料面向应用得到广泛研究,到90年代研究人员进一步发现水汽是导致Fe-A1合金室温脆性的根本原因。然后人们对Fe-A1合金的反常屈服行为、室温脆性、合金成分的理论设计,微合金化对Fe3Al性能的影响,Fe3Al合金的制备工艺等方面都进行了较全面的研究。比如由美国橡树岭国家实验室研究人员开发出的Fe3Al合金不仅有良好的耐热、耐磨和耐腐蚀性能,其室温伸长率可达12.8%。采用快速凝固工艺制粉、热挤压固结的Fe3Al合金,其室温伸长率高达15%—20%,抗拉强度高达960MPa。因此材料学家认为,该材料预计将在航空、化工、核反应堆元件、熔炉高温装置、电磁元件等众多领域获得广泛应用。在我国,从20世纪80年代末到90年代中期,国家科委和有关部门先后把Fe-Al金属间化合物。的研究列入“863'’计划和一系列研究基金计划,使Fe-A1金属间化合物的基础性研究有了长足进展。但必须指出,Fe-A1金属间化合物的应用研究远落后于基础理论研究,使这种性能优异的材料没能得到预期的开发利用,使推广应用受阻。从20世纪90年代中后期,很多研究人员开始关注实用化研究,探索实用化途径,并取得一些重要成果