原位自生网络结构纳米陶瓷增强相及其强化机制的研究

网络结构增强是一种新型的复合材料增强形式，即增强相与基体在空间形成各自连续并相互贯穿的三维网络结构，现有研究表明，其强化效果要好于传统的颗粒增强、晶须/短纤维增强及长纤维增强等形式。.目前，网络结构增强在金属基复合材料中的研究还不多见。本申请项目采用激光控制自反应技术在铁基材料表面制备了网络结构碳化物陶瓷增强相，与现有研究工作不同，该网络结构增强相并非预先制备，而通过自反应原位合成，并具有纳米组织特征。.本研究通过激光控制自反应稳态进行，采用加大过冷度、添加稀土等措施细化晶粒，借助控制有效碳含量及造孔原位自渗渍等方法提高增强相的体积分数，利用熔体结构X射线分析等研究手段，揭示增强相原位自生机理。对性能及强化机制的研究表明，网络结构增强还可诱发其它增强因素，如位错密度的提高、晶粒细化、晶界强化等，使复合材料表现出良好的耐磨性和高温性能。.本研究将为铁基表面复合材料的设计、开发及应用提供指导。