金屬鈦因具有強(qiáng)度高和密度低等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，但是與鋼和鋁等金屬相比，其熱加工費(fèi)用偏高，在經(jīng)濟(jì)性上處于劣勢。美國佛羅里達(dá)國際大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種快速而有效的低溫鈦合金加工方法，所需熱量減少了50%，這為新型鈦基復(fù)合材料的研究提供了更大潛力。
研究人員采用粉末冶金的制造方式，在火花等離子體燒結(jié)(SPS)中同時(shí)施加低溫(最高650℃)和高壓(最高555 MPa)環(huán)境，最終獲得了高致密度零件，其在機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)功能上與高溫處理的鈦合金零件相似。這一發(fā)現(xiàn)歸于合金加工過程中的“高壓輔助傳質(zhì)和誘發(fā)塑性變形機(jī)制”。研究人員通過電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，在低溫下，合金粉末顆粒承受的壓力超過了其塑性極限，并促進(jìn)了其致密化。
鈦基復(fù)合材料被認(rèn)為在低溫狀態(tài)下加工比較有利，該項(xiàng)研究成果不僅提供了高溫鈦加工的替代方法，還為鈦基復(fù)合材料的發(fā)展提供了有利條件。