科创中国

本成果建立了风扇叶片等异形件的近净成形工艺,并完成了技术验证和应用。

建立了主要技术发明内容如下：

1. 开发了面向工程应用需求的铝基复合材料界面反应与微观组织控制技术，

基于真空差压铸造原理研制了铝基复材制备工艺与专用装备，实现了轻质高性

能连续纤维增强铝基复合材料的稳定制备。

2. 创新性提出三维编织结构纤维增强铝基复合材料设计与开发思路，在国

内外首次实现了不同三维编织结构铝基复材高性能设计与制备，经权威机构检

测和科技查新，室、高温主要力学性能指标相比国内外同类材料处于领先水平。

3. 开发了三维编织结构铝基复合材料异型件的近净成形技术，解决了异型

结构预制体近无余量制备、精密成形模具制造以及异型件成形质量控制问题，

实现了铝基复合材料风扇叶片试验件和模拟件等复杂结构件的近净成形。

主要技术指标与特点如下：

1. 材料比重ρ≤2.2g/cm3，致密度∆≥98.1%，相比钛合金减重 53%;

2. 室温/高温拉伸强度：  b  802  68MPa （室温），  b  612  56MPa

（400℃），室/高温比强度分别为钛合金(TC4)技术标准的 1.9 倍和 2.2 倍；

3. 室温/高温拉伸模量： E=154  57GPa （室温）， E=113 6GPa （400℃），

室/高温比模量分别为钛合金(TC4)技术标准的 2.7 倍和 2.5 倍；

4. 室 温 / 高 温 弯 曲 性 能 ：  b  499  7MPa （ 室 温 ） ，  b  30311MPa

（400℃）； E=71 3GPa （室温）， E=66  9GPa （400℃）；

5. 室温/高温压缩性能：  b  409 16MPa （室温），  b  289  22MPa

（400℃）； E=107  3GPa （室温）。

等异形件的近净成形工艺并完成了技术验证和应用。

主要技术发明内容如下：

1. 开发了面向工程应用需求的铝基复合材料界面反应与微观组织控制技术，基于真空差压铸造原理研制了铝基复材制备工艺与专用装备，实现了轻质高性能连续纤维增强铝基复合材料的稳定制备。

2. 创新性提出三维编织结构纤维增强铝基复合材料设计与开发思路，在国内外首次实现了不同三维编织结构铝基复材高性能设计与制备，经权威机构检测和科技查新，室、高温主要力学性能指标相比国内外同类材料处于领先水平。

3. 开发了三维编织结构铝基复合材料异型件的近净成形技术，解决了异型结构预制体近无余量制备、精密成形模具制造以及异型件成形质量控制问题，实现了铝基复合材料风扇叶片试验件和模拟件等复杂结构件的近净成形。

主要技术指标与特点如下：

1. 材料比重ρ≤2.2g/cm3，致密度∆≥98.1%，相比钛合金减重 53%;

2. 室温/高温拉伸强度：  b  802  68MPa （室温），  b  612  56MPa

（400℃），室/高温比强度分别为钛合金(TC4)技术标准的 1.9 倍和 2.2 倍；

3. 室温/高温拉伸模量： E=154  57GPa （室温）， E=113 6GPa (400℃），

室/高温比模量分别为钛合金(TC4)技术标准的 2.7 倍和 2.5 倍；

4. 室 温 / 高 温 弯 曲 性 能 ：  b  499  7MPa （ 室 温 ） ，  b  30311MPa（400℃）； E=71 3GPa （室温）， E=66  9GPa （400℃）；

5. 室温/高温压缩性能：  b  409 16MPa （室温），  b  289  22MPa

（400℃）； E=107  3GPa （室温）。