金属-金属间化合物叠层复合材料研究进展

孔凡涛, 孙 巍, 杨 非, 王晓鹏, 陈玉勇

（1.哈尔滨工业大学 金属精密热加工国家级重点实验室，哈尔滨 150001；2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨150001；3.怀卡托大学 工程学院，新西兰 汉密尔顿 3204）

金属间化合物因具有高比强度、高弹性模量、高抗氧化性、良好的抗腐蚀性以及低密度等特性，使其在航空航天领域具有广阔的应用前景[1-3]。然而由于金属间化合物的本征脆性和环境脆性，其在室温下的塑性和韧性较低，严重限制了金属间化合物的进一步应用[4-5]。针对金属间化合物的特点，人们通过对自然界贝壳结构仿生学设计，在硬脆的金属间化合物中加入了软韧的金属，研制了金属-金属间化合物叠层复合材料[6-8]。金属和金属间化合物可以互相弥补材料内在的性能不足，其独特的层状结构设计降低了强度对缺陷的敏感程度，可使材料具有能量耗散结构的应力场，克服金属间化合物材料因韧性差而发生突发性断裂的致命弱点，从而成为一种高强韧性的复合材料[9-10]。叠层复合材料的高强韧性更容易满足航空航天对于新型结构材料的需要，已逐渐成为各领域的研究热点。近年来，人们对金属-金属间化合物叠层复合材料进行了广泛和深入的研究，但相关综述性文献较少。本文概括了几种常见的金属-金属间化合物材料叠层复合材料的制备方法，并分析了这些制备技术的优缺点，阐述了金属-金属间化合物叠层复合材料的增韧机理，分析了现阶段存在的问题，展望了金属-金属间化合物叠层复合材料的发展趋势。……