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钛铝层状复合材料检测

检测项目

力学性能检测:

  • 层间剪切强度:界面结合强度(≥80MPa,ISO14130)
  • 拉伸性能:屈服强度(Rp0.2)、抗拉强度(Rm)、延伸率(A%,GB/T228.1)
  • 高温蠕变:稳态蠕变速率(100h@600℃,ASTME139)
显微结构分析:
  • 扩散层厚度:TiAl3相层厚度(≤15μm,SEM测量)
  • 晶粒度:基体及界面区晶粒尺寸(ASTME112)
  • 缺陷表征:孔洞密度(≤0.5%面积比)
物理性能检测:
  • 热膨胀系数:α(20-400℃)梯度测量(ASTME228)
  • 导热性能:面内/层间导热率(激光闪射法,ASTME1461)
无损检测:
  • 超声C扫描:层间脱粘检测(分辨率0.5mm,EN12668-1)
  • X射线分层成像:内部裂纹检出(精度10μm,GB/T35388)
腐蚀性能:
  • 盐雾试验:中性盐雾480h(ISO9227)
  • 电化学腐蚀:点蚀电位(GB/T17899)
残余应力分析:
  • X射线衍射法:表面应力梯度(sin²ψ法,EN15305)
  • 轮廓法:截面应力分布(精度±20MPa)
疲劳性能:
  • 高频疲劳:10^7周次疲劳极限(ISO1099)
  • 热机械疲劳:ΔT=300℃循环(ASTME2368)
界面结合质量:
  • 四点弯曲试验:界面开裂能(Gc≥50J/m²,ASTMD6671M)
  • 压剪试验:界面抗剪强度(ISO13124)
成分分析:
  • 层间元素扩散:EPMA线扫描(Si,Cu杂质≤0.3wt%)
  • 氧氮含量:熔融法(O≤800ppm,GB/T11261)
热震性能:
  • 水淬试验:ΔT=800℃循环次数(≥50次无开裂)

检测范围

1.热压成型钛铝复合板:TA1/AA1060系列,重点检测轧制界面扩散层均匀性与热循环剥离倾向

2.爆炸焊接钛钢过渡层:TA2/Q345R复合板,核心检测界面波形结合率及剪切强度衰减

3.航空航天用超薄复合带材:Ti-6Al-4V/Al-Li合金(厚度0.1-0.3mm),侧重疲劳裂纹扩展速率与微区残余应力

4.电子封装基板材料:CP-Ti/AlSiC复合材料,重点监控热膨胀系数匹配性(CTE≤8×10⁻⁶/K)及导热各向异性

5.核燃料包壳材料:Zr-4/AA4043复合管材,严格检测高温氦检漏率(≤1×10⁻⁹Pa·m³/s)及辐照肿胀率

6.多层真空钎焊构件:TC4/7075航天支架,关键检测钎料渗透深度(≤层厚10%)与低温冲击韧性(-196℃KV2≥15J)

7.磁控溅射纳米叠层:Ti/AlN功能涂层(单层≤100nm),核心分析界面原子互扩散及膜基结合强度(划痕法≥40N)

8.增材制造梯度材料:TiAl/TiB2复合结构,重点检测层间冶金结合率(≥99%)及高温氧化增重(800℃≤2mg/cm²)

9.热等静压扩散结合件:Ti-48Al-2Cr/In718涡轮叶片,侧重评估界面脆性相抑制(Ti2Ni相≤3μm)及蠕变寿命

10.冷喷涂修复层:TC17/Al-Si涂层系统,关键检测界面氧含量(≤1.5at%)及热震循环次数(ΔT=500℃≥100次)

检测方法

国际标准:

  • ASTMC633-13(2021)热喷涂涂层结合强度测试
  • ISO6892-1:2019金属材料高温拉伸试验
  • ASTME384-22材料显微硬度测试
  • ISO11JianCe-6:2022气瓶复合材料层间剪切试验
  • ASTME647-15e1疲劳裂纹扩展速率标准方法
国家标准:
  • GB/T6396-2008复合钢板力学及工艺性能试验
  • GB/T4334-2020金属材料盐雾腐蚀试验
  • GB/T32548-2016热喷涂涂层结合强度试验
  • GB/T4161-2007金属材料平面应变断裂韧度试验
  • GB/T8752-2022铝及铝合金阳极氧化膜封孔质量评定

方法差异:GB/T6396采用拉伸法测结合强度,而ASTMC633规定胶粘拉伸法;ISO11JianCe-6使用双缺口试样测层间剪切,较GB/T6400单剪夹具法更精确

检测设备

1.场发射扫描电镜:ZEISSGeminiSEM500(分辨率0.8nm,EDS面扫精度0.1at%)

2.电子万能试验机:INSTRON5985(载荷300kN,高温夹具1200℃)

3.超声波探伤仪:OlympusOmniscanMX2(128晶片相控阵,C扫描分辨率0.1mm)

4.激光共聚焦显微镜:KeyenceVK-X3000(Z轴分辨率1nm,3D粗糙度分析)

5.X射线残余应力仪:Pulstecμ-X360(Cr靶Kα辐射,ψ角±45°)

6.高频疲劳试验机:SincotecHTFP5000(频率300Hz,载荷±50kN)

7.激光导热仪:NETZSCHLFA467HyperFlash(温度范围-125~2800℃)

8.高温蠕变试验机:ZWICKKappaCC系列(1000℃恒载精度±0.5%)

9.电化学工作站:GamryReference3000(电位精度±10μV,阻抗测试10μHz~1MHz)

10.同步热分析仪:NETZSCHSTA449F5(TG-DSC同步,极限温度1650℃)

11.微束X射线荧光仪:BrukerM4TORNADO(束斑20μm,元素检测限ppm级)

12.纳米压痕仪:AntonPaarTTXNHT³(载荷分辨率50nN,模量测量精度0.5%)

13.台阶仪:KLA-TencorP-7(扫描范围50μm,垂直分辨率0.01Å)

14.氦质谱检漏仪:PfeifferHLT570(检测限5×10⁻¹³mbar·L/s)

15.热机械分析仪:TAInstrumentsDIL805(膨胀系数分辨率0.025μm/m·K)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

钛铝层状复合材料检测
其他检测

中析研究所可进行各种检测分析服务,包括不限于:标准试验,非标检测,分析测试,认证设计,产品验收,质量内控,矢量分析,内部控制,司法鉴定等。可出具合法合规、具有公信力的第三方检测报告。