金属基复合材料性能及其在耐压壳体设计中的应用
2021-04-04王中平钟立才
信息记录材料 2021年6期
王中平,钟立才
(兰州资源环境职业技术学院 甘肃 兰州 730021)
1 引言
深海是人类未知的领域,海面3 000米以下不仅具有丰富的资源,而且有很多未知的生命。长期以来,深海一直是人们研究的热点与重点,人类对深海的研究与开发离不开相应深海潜水设备的支持,在深海下潜中由于海水压力、腐蚀等各种因素影响,在潜水器耐压壳体设计与建造中必须要增强其抗压强度,减少海水腐蚀,选择具有高强度、高韧性、比重轻、耐腐蚀的新型材料。例如目最常使用的包括金属和非金属材料作为耐压壳体的设计与使用材料,满足深海潜水器对高性能设备的要求,希望本文研究能够为耐压壳体材料选用与设计提供一定参考与理论依据。
2 金属基复合材料分类与性能
复合材料即是将两种或者两种以上不同性能的材料进行混合,形成一种更高性能的材料。最早被开发出的复合材料即是玻璃纤维,随后出现碳纤维、芳纶纤维、石墨纤维等各种高强度的复合型材料,许多复合型材料不仅具有优良的性能,而且建造工艺简单,具有很强的实用性。从目前技术发展与材料组成情况看,复合材料可以分为以下几种。
首先是金属基复合材料,如铁基复合材料、铝合金材料、钛合金材料、铜合金材料等。例如铁在大气环境下十分容易生锈,在加入20%左右的铬元素后制备而成的不锈钢,就具有很好地防腐蚀性能。又如钛合金其耐腐蚀性、耐压强度都是最高的,但是其生产成本较高,因此没有得到有效推广。……
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