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Tensile properties and damage mechanisms of 3D printed Ti-24Nb-4Zr-8Sn alloy and polyurea interpenetrating phase composites
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-09-12 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.176472 C.Q. Lu , S.J. Li , Z.Q. Liu , D.R. Liu , T. Zhao , D.L. Gong , W.T. Hou , R. Yang , Y.L. Hao
Journal of Alloys and Compounds ( IF 5.8 ) Pub Date : 2024-09-12 , DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.176472 C.Q. Lu , S.J. Li , Z.Q. Liu , D.R. Liu , T. Zhao , D.L. Gong , W.T. Hou , R. Yang , Y.L. Hao
By preparing interpenetrating phase composites (IPCs) using two-phase composites of metals and polymers, it is possible to preserve the inherent properties of the metal lattice while leveraging the exceptional characteristics of polymers. In this study, a Ti2448/polyurea composite with continuous interpenetrating phase was fabricated by infusing polyurea into a cross-laminated lattice prepared using electron beam melting (EBM) technology. The IPCs exhibit a tensile strength of 91 MPa, representing a 14 % increase over the theoretical strength. Moreover, the maximum hysteresis loss energy measures 349 J/m³, representing about ∼102 % increase over the maximum hysteresis loss energy of the lattice. The damage and failure modes of IPCs under tensile loading was revealed by finite element analysis. Our results would provide important data and valuable insights to advance the development of IPCs.
中文翻译:
3D打印Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金与聚脲互穿相复合材料的拉伸性能及损伤机制
通过使用金属和聚合物的两相复合材料制备互穿相复合材料(IPC),可以保留金属晶格的固有特性,同时利用聚合物的特殊特性。在本研究中,通过将聚脲注入使用电子束熔化(EBM)技术制备的交叉层压晶格中,制备了具有连续互穿相的Ti2448/聚脲复合材料。 IPC 的拉伸强度为 91 MPa,比理论强度提高了 14%。此外,最大磁滞损耗能量为 349 J/m3,比晶格的最大磁滞损耗能量增加约 102%。通过有限元分析揭示了 IPC 在拉伸载荷下的损坏和失效模式。我们的研究结果将为推动 IPC 的发展提供重要的数据和有价值的见解。
更新日期:2024-09-12
中文翻译:
3D打印Ti-24Nb-4Zr-8Sn合金与聚脲互穿相复合材料的拉伸性能及损伤机制
通过使用金属和聚合物的两相复合材料制备互穿相复合材料(IPC),可以保留金属晶格的固有特性,同时利用聚合物的特殊特性。在本研究中,通过将聚脲注入使用电子束熔化(EBM)技术制备的交叉层压晶格中,制备了具有连续互穿相的Ti2448/聚脲复合材料。 IPC 的拉伸强度为 91 MPa,比理论强度提高了 14%。此外,最大磁滞损耗能量为 349 J/m3,比晶格的最大磁滞损耗能量增加约 102%。通过有限元分析揭示了 IPC 在拉伸载荷下的损坏和失效模式。我们的研究结果将为推动 IPC 的发展提供重要的数据和有价值的见解。