一、涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响（论文文献综述）
罗瀚[1]（2021）在《中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计》文中指出核材料技术既是保障现有核能系统安全运行的基础,也是设计开发新型核反应堆的重要前提。作为核材料体系中不可忽视的关键部分,核用隔热材料可以降低涉核高温工质在传输过程中的热能损耗,在提升能源利用效率的基础上提高核电站的经济效益。目前核用隔热材料以纤维制品和金属材料为主,前者在更换时产生大量放射性粉尘危害操作人员的生理健康,后者的制备工艺相对复杂、成本居高不下。此外,针对不断发展的核能系统对核材料提出的更高要求,基于“结构-多功能一体化”设计理念,在现有核用隔热材料基础上赋予其中子屏蔽性能,即研发中子屏蔽/隔热一体化材料,可以保障核能系统中高温工质传输管道在高剂量辐照下的结构稳定性,具有重要的应用价值。本文以硼酸铝基陶瓷为主要研究对象,其兼具高强度、低密度、低热导率和中子屏蔽等优异特性,是极为理想的中子屏蔽/隔热一体化设计的基体材料。在此基础上,沿着“反应自结合、液相烧结、复相强化以及轻量化设计”研究思路,系统探究了硼酸铝基陶瓷的物相转化规律以及显微结构演变等,制备了同时具有良好中子屏蔽性能和隔热性能的硼酸铝基泡沫陶瓷并对其进行了梯度结构设计,建立了高锲合度的材料本征属性与辐射屏蔽性能的构效关联数学模型,最终实现了中子屏蔽/隔热一体化设计。主要内容如下:（1）反应自结合制备硼酸铝陶瓷并对其反应途径进行探索。利用调整铝硼摩尔比后的α-Al2O3/2Al2O3·B2O3微粉为原料,不仅避免了α-Al2O3/H3BO3低温分解成孔,且无富余α-Al2O3相,在提高试样力学性能的基础上有效降低了热膨胀系数和陶瓷骨架的导热系数;基于Beer-Lambert公式的幂函数转化方程探究了硼元素分散密度ρd和厚度x对中子屏蔽性能的影响。证明了将硼酸铝陶瓷作为中子屏蔽/隔热一体化设计基础材料的可行性。（2）添加Bi2O3作为硼酸铝陶瓷的“功能化烧结助剂”。Bi2O3可在降低硼酸铝陶瓷烧结活化能的基础上赋予其γ射线屏蔽能力,这也是后续引入含钆中子屏蔽剂的前提。加入3 wt%的Bi2O3可降低约50%的烧结活化能,且Bi2O3促进试样烧结致密化的作用大于反应生成9Al2O3·2B2O3的体积膨胀效应,并在此基础上探究了硼/铋元素的分散密度和厚度对其试样的辐射屏蔽性能的影响。（3）在硼酸铝骨架中生成硼酸钆第二相,实现中子屏蔽性能的复相强化。选用轻质高强且具有γ射线屏蔽能力的掺杂Bi2O3硼酸铝陶瓷作为基体,可在一定程度上避免Gd受中子激发产生γ射线基础上提高试样的力学性能。Gd2O3的加入会导致体系中重新出现α-Al2O3,反应生成的Gd BO3在材料内部呈现独特的织构状分布形式,且伴随大量微观裂纹的产生。结合高温结构稳定性测试和有限元方法探究了复相陶瓷的高温结构稳定性,引入Gd2O3中子屏蔽剂可大幅度强化试样的中子屏蔽性能,复相陶瓷的中子屏蔽率最高可达82.8%。（4）实现硼酸铝基泡沫陶瓷的可控轻量化制备,并对其进行梯度结构设计。通过控制工艺参数可有效调控陶瓷料浆的流变学参数进而分别实现反应自结合硼酸铝和硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的可控轻量化设计。随着泡沫陶瓷气孔率的上升,其孔径分布由单峰分布转变为多峰分布,且平均孔径显着增加。升高热处理温度会使复合泡沫陶瓷孔筋处的Gd BO3晶内裂纹逐渐消失,转变为9Al2O3·2B2O3与Gd BO3的互锁结构,进而有效提高试样的比强度。COMSOL Multiphysics软件和中子屏蔽性能测试证明了具有梯度结构的泡沫陶瓷不仅可以有效提高隔热效率,而且具有优异的中子屏蔽性能和力学强度,所得结果佐证了本文的“中子屏蔽/隔热一体化设计”理念。
贾碧[2]（2020）在《低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究》文中研究表明众所周知,氧化铝陶瓷因具有高硬度、高温抗氧化性、抗腐蚀性、高强度等优良特性和储量大、价格较低等特点而常被用于耐磨材料与装置,具有非常广阔的工业应用前景。随着科技的不断发展,对材料性能的要求更加苛刻,氧化铝陶瓷材料的脆性与高磨损性等限制了材料的工业应用及其使用稳定性。因此如何制备高韧性、高强度与低磨损等具有优异的综合性能的氧化铝陶瓷材料是目前研究的热点与难点。本论文通过热压烧结法制备了石墨烯、碳化硅晶须、硼酸铝晶须增强的系列氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究与探索了氧化铝陶瓷基复合材料结构性能的调控机制。此外,用硼酸铝晶须增强复合陶瓷材料成功研制出玻璃纤维生产中所用的涂油辊,展示了低磨损高性能氧化铝陶瓷基复合材料在耐磨装置中的应用前景。主要研究内容和结论如下:（1）石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次采用改进的分步加料的方式进行了石墨烯氧化铝混合粉料的制备,结果表明分步加料方式比一步法加料方式更有利于石墨烯粉料的分散,这有效地解决了因石墨烯粉料团聚导致烧成的陶瓷材料微观结构中产生较大孔洞的问题。其次,利用热压烧结法制备了石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了烧结温度、烧结压力和石墨烯含量对材料力学性能的影响。结果表明,通过烧结温度与烧结压力的变化而实现的材料结构调控对制备的氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率等力学性能影响显着,存在使材料获得最佳性能的石墨烯含量、烧结温度与压力;在烧结温度为1550℃,烧结压力为40 MPa时,随着石墨烯含量的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度呈现先上升后下降的趋势;当石墨烯含量为1.0 wt%时复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度达到最优,分别为854.50 MPa、7.50 MPa·m1/2和21.30 GPa;当石墨烯含量为0.5 wt%时,陶瓷基复合材料的磨损率最低,为2.91×10-6mm3/（N·m）。通过建立的可考虑材料临界缺陷尺寸与气孔率影响的材料断裂强度理论表征模型与实验测试结果,系统分析了复合材料断裂强度随烧结温度与石墨烯含量的变化趋势及其内在的控制机理,发现复合材料的断裂强度主要取决于材料微观结构中最大的晶粒尺寸,这在以往关于氧化铝陶瓷基复合材料断裂行为的控制机制的研究中未见报道。通过材料硬度与晶粒尺寸的Hall-Petch关系与试验测试结果分析了材料硬度的影响因素。复合材料断裂韧性的增加主要因为裂纹扩展时发生的偏转、弯曲和分叉、断裂模式的转变、石墨烯的拔出及桥接与石墨烯引入的层状结构及强弱界面等。复合材料磨损性能的提高主要是因为石墨烯在材料的接触面上发挥的润滑作用。此外,研究发现在原料球磨过程中由氧化锆磨球在材料体系中带入了4.76 wt%的Zr O2,其不会对本文制备的系列氧化铝陶瓷基复合材料性能产生不利影响。（2）碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。通过热压烧结法制备了碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了碳化硅晶须含量对材料弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率的影响。结果表明,随着碳化硅晶须含量的增加,材料的弯曲强度和断裂韧性均呈现先上升后下降的趋势,当添加量为20%时达到最高,分别为875.00 MPa、5.40 MPa·m1/2,而此时材料的摩擦系数和磨损率均达到最小,材料的磨损率为3.82×10-6mm3/（N·m）。碳化硅晶须对材料强韧性能的影响主要基于晶粒的细化、裂纹偏折、晶须拔出等机制。材料的耐磨损性主要依赖于材料硬度和韧性的协同效应。（3）硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次利用热压烧结法制备了硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了硼酸铝晶须含量、烧结温度以及烧结方式对氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响。结果表明,通过改变硼酸铝晶须含量、烧结温度与烧结方式调控材料微观结构能够得到具有最佳性能的氧化铝陶瓷基复合材料。随着硼酸铝晶须体积分数或热压烧结温度的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度和硬度都呈现先增加后减小的趋势,材料的断裂韧性则逐渐增加。复合材料磨损率随着硼酸铝晶须体积分数的增加呈现先降低后升高的趋势。当硼酸铝晶须体积分数为20%时,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度最高,达到767.00 MPa;当硼酸铝晶须体积分数为30%时,材料断裂韧性达到4.43 MPa·m1/2;当硼酸铝晶须体积分数为10%时,材料的磨损率最低,达到1.50×10-6 mm3/（N·m）。复合材料的断裂强度主要取决于材料微结构中最大的晶粒或簇的尺寸。复合材料断裂韧性的增加则主要由于晶须增韧所导致,烧结过程中液化后的硼酸铝晶须被晶粒挤出并在晶粒表面重结晶形成类似针状的晶须,同时部分晶须之间出现了桥接现象。通过由桥接晶须而导致的复合材料断裂韧性的增加量模型可知随着晶须体积分数的增加,复合材料断裂韧性增加。同时,由于增韧晶须而发生的裂纹偏转和桥接等也会提升材料断裂韧性。复合材料磨损性能主要受到材料强度、硬度与韧性的综合影响。此外,本工作发现液化的硼酸铝晶须被来自隔离碳纸、石墨模具的固相C和石墨发热体以及碳毡中的部分气化C还原,进而与内部晶界处的Zr O2反应生成了Zr B2颗粒,进一步达到了增韧强化的作用。（4）硼酸铝晶须增强的氧化铝陶瓷基耐磨复合材料的应用研究。为了展示低磨损硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的应用前景,利用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料成功制备了玻璃纤维生产用涂油辊,并与商用石墨涂油辊进行了性能对比。结果表明,采用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料制备的涂油辊不仅硬度较大,而且耐磨损性能优异,各项指标均优于石墨涂油辊,解决了电子绝缘玻璃纤维带电的重大难题,已成功地推广应用到某世界着名的玻璃纤维企业,具有广阔的耐磨材料与装置市场应用前景。
王夫成[3]（2020）在《原位合成MgAlB4晶须增强铝基复合材料的界面结构及力学性能》文中进行了进一步梳理铝基复合材料（AMC）具有比强度和比模量高、热稳定性好、导热性优良等特点,广泛应用于航空航天、发动机制造、精密仪器等领域。晶须增强AMC兼具高强度和良好的加工性,显示出独特的应用前景。目前制备晶须增强AMC的方法主要是外加法,该方法存在晶须难分散、界面结合差、易发生界面反应、晶须结构易破坏等问题。而在基体中原位合成晶须不仅能够避免这些问题,而且可以通过结构设计实现在提升强度的同时保持足够韧性。因此开发适用于铝基体的原位制备体系,实现晶须在铝基体中原位生长,对获得高性能的晶须增强铝基复合材料具有重要意义。本研究以铝粉、镁粉和硼粉/硼酸为原料,采用粉末冶金工艺实现了铝基体中硼化物晶须的原位生长,制备了MgAlB4晶须增强AMC和MgAl2O4颗粒与MgAlB4纳米棒复合增强AMC。通过实验和密度泛函理论（DFT）计算对MgAlB4晶体结构、晶须生长机制、本征性质、取向关系与界面结构、复合材料的力学性能与强化机制等进行了系统研究。通过成分分析、结构精修、结构表征等对晶须的晶体学特征与形成机制进行了研究。结果表明:硼化物晶须为沿[0001]晶向伸长并以层状方式生长的六方晶系MgAlB4单晶。镁元素比例和合成温度是控制晶须形成的关键因素,镁元素的添加导致硼化物获得沿[0001]晶向的生长优势,而温度则为固态反应提供了必要条件。微量铁元素在{101（？）0}表面的偏聚导致粗大晶须中出现大量平行于{101（？）0}晶面族的面缺陷。降低烧结温度或提高镁元素含量可抑制面缺陷的形成。通过DFT计算对比研究了MgAlB4与MgB2和AlB2的稳定性、电子结构和力学性能。结果表明:3种化合物都具有金属导电性,在热力学和动力学上稳定存在。硼原子间通过共价键结合,硼原子层与金属原子层通过金属键结合。B-B键的强度顺序为Al B2>MgAlB4>MgB2,MgAlB4中Al-B键的强度大于AlB2,MgB键的强度小于MgB2。除了[0001]晶向的拉伸强度外,MgAlB4的力学性能略低于AlB2。MgAlB4晶须的拉伸强度和杨氏模量计算值分别为25.5 GPa和380 GPa,是理想的AMC增强体。通过对复合材料力学性能测试、组织结构分析、断口分析、取向关系与界面结构表征等研究了复合材料的性能、取向关系多样性及对应的界面结构、强化与断裂机制。结果表明:晶须可以显着提高复合材料的力学性能,细化晶粒,同时保留更多小角度晶界。MgAlB4晶须依附于铝基体的密排面或近密排面形核并生长,即使晶面的错配度很大,形核与生长依然可以进行,这导致取向关系多样性。已知取向关系下MgAlB4晶须与铝基体通过共格或半共格界面结合。强界面结合导致晶须先于基体断裂。复合材料强度的提高是细晶强化、Orowan强化和荷载传递共同作用的结果,其中荷载传递作用占据主导地位。以硼酸为硼源和氧源通过球磨-热压-热挤压工艺制备了MgAl2O4颗粒和MgAlB4纳米棒复合增强AMC。通过微观结构表征、DFT计算和力学性能测试对材料的微观结构和力学性能进行了研究。结果表明:通过热挤压处理可以获得颗粒与晶须在晶内和晶界分布的结构,同时获得细小晶粒。增强体与基体通过形成共格界面或重合位置点阵界面,实现化学键结合。与纯铝相比,含20 wt.%增强体的复合材料的抗拉强度达到528 MPa,比强度达到1.87×105 Nm/kg,分别提高了303%和286%,同时保持6.1%的延伸率。本研究实现了铝基体中硼化物晶须的原位生长,解决了晶须增强AMC中存在的增强体难分散、界面结合差等问题,初步建立了以原位合成MgAlB4晶须为基础的新型AMC体系,为高性能AMC制备提供了新的思路。
张晓航[4]（2017）在《局部增强Al-Si合金结合区力学性能及疲劳行为研究》文中认为随着内燃机强化程度的不断提高,其关键零部件—活塞的工作环境日趋恶劣,所承受的热负荷也大幅度增加。为了提高活塞的强度和可靠性,各类陶瓷相增强的铝基复合材料已被广泛应用于活塞的生产制造当中。硼酸铝晶须增强铝基复合材料具有高比强度、耐磨性能优良、性价比高以及良好的热稳定性等优点,是一种具有发展潜力的活塞用铝基复合材料。考虑到生产成本和铸造便易行,在活塞的生产制造中常常只对活塞关键部位处（如喉口）的铝合金材料进行晶须增强。局部增强活塞中增强部分（硼酸铝晶须增强铝基复合材料）和非增强部分（纯铝合金）之间会形成结合区,由于结合区两边材料之间存在较大的性能差异,结合区往往会因两边材料的不协调变形而产生应力集中,成为活塞发生失效破坏的潜在位置。本文以局部增强Al-12Si合金结构件中硼酸铝晶须增强铝基复合材料和Al-12Si合金之间的结合区为研究对象,通过力学试验与微观分析相结合的方法,深入研究了结合区在活塞典型服役温度条件下的微观组织结构演变、力学性能、疲劳行为及断裂机理,基于临界面模型的思路建立了适用于结合区的疲劳寿命预测模型,并将其应用于局部增强活塞结合区的疲劳寿命预测当中,为局部增强活塞结合区的失效预测提供了方法。本文的主要研究内容如下:（1）对局部增强试样结合区在室温、200℃以及350℃条件下的微观组织结构、力学性能及拉伸断裂机理进行了研究。结果表明:由挤压铸造而成的复合材料微观组织细密,局部增强Al-12Si合金结合区处无夹杂、孔洞等明显缺陷。结合区在室温和200℃时的结合强度较低,力学性能较差;350℃时结合区附近有沉淀强化相聚集后的过渡层形成,结合区结合强度和试样整体力学性能明显提升。室温和200℃时试样断裂位置正好为结合面,表现出明显的快速脆性断裂特征;而350℃时试样断裂在未增强的Al-12Si合金部分,表现出韧性断裂特征。（2）对局部增强试样结合区在室温、200℃以及350℃条件下的疲劳性能及断裂机理进行了研究。结果表明:试样在室温疲劳试验过程中表现出持续的硬化或二次硬化行为,在350℃时则发生自始至终的循环软化行为。试样在不同温度条件下进行疲劳试验时均断在结合面处,室温和200℃时,裂纹萌生于试样表面的金属间化合物团簇和晶须聚集处;350℃时裂纹在粗大的硅相处萌生,沉淀强化过渡层的存在对350℃时疲劳裂纹的扩展有一定的阻碍作用,有利于局部增强试样疲劳寿命的提升。（3）根据低周疲劳研究中的结合面断裂问题,基于临界面寿命预测模型基本理论,结合有限元仿真计算方法,综合考虑结合面强化机制对弹性模量及变形协调性的影响,建立了适用于局部增强试样结合区的疲劳寿命预测模型。通过模型比较,所建立的寿命预测模型能够比较准确地对局部增强试样结合面的疲劳寿命进行预测。（4）通过发动机性能仿真和数值计算相结合的方法,得到具体工况下活塞的热边界条件和力边界条件。利用有限元仿真计算方法对活塞整体的温度分布及应力应变状态进行了分析,根据分析结果明确了局部增强活塞结合面危险点,并对结合区疲劳寿命进行了预测分析,其可靠性满足活塞强化要求。
周续[5]（2016）在《Al18B4O33W表面涂覆及基体锌含量对复合材料性能的影响》文中认为本文采用水热的方法在ABOw表面获得AlO（OH）以及Zn O涂覆前驱体。并通过后期的烧结处理,在晶须表面制备Al2O3、ZnO及ZnAl2O4涂层。并采用挤压铸造方法制备涂覆晶须增强不同锌含量的铝基复合材料。以改变晶须与基体的界面结合状态从而获得不同的性能。使用DSC研究了前驱体的分解温度以及与晶须之间的相互反应温度,其中AlO（OH）在482℃时发生分解,ZnO在870℃时与晶须发生反应,XRD分析及前期实验结果表明,AlO（OH）的分解产物为γ-Al2O3,ZnO与硼酸铝的反应产物为ZnAl2O4。金相及XRD研究了锌在基体中的固溶度。随着基体中锌元素的增加,一方面铝中固溶的锌含量逐渐增加,导致铝的高角度物相峰随基体中锌含量的增加向高角度偏移。另一方面,容易在晶界处产生富锌相。TEM研究结果表明,无论晶须表面有无涂层存在。基体与晶须之间都没有界面反应发生。在不含涂层的复合材料中,增强体与基体的界面更加平直光滑,两者结合更加紧密。复合材料阻尼性能研究显示,随着锌含量的增加,基体合金的阻尼性能有所提高。在相同锌含量的铝基复合材料中,含涂层复合材料的阻尼性能优于无涂覆的复合材料。涂层的存在增加了界面的缺陷,使得界面更易滑移。在相同涂覆状态下,随着锌含量的增加,复合材料的阻尼峰逐渐向高温移动。这主要与基体的相变阻尼机制有关。材料室温拉伸结果表明,基体合金的抗拉强度随着锌含量的增加而不断上升,但其塑形却逐渐下降。复合材料的抗拉强度随着锌含量的增加呈先上升后下降的趋势。其塑性变化与基体合金相似。在后期的热处理研究中发现,固溶淬火处理会使更多的锌元素固溶到铝中,但在热处理过程中,复合材料的界面处未发生化学反应。淬火后的复材阻尼性能有所提升,但其力学性能下降,主要是复材内部晶须与基体界面处偏析的富锌相向基体中溶解从而在界面处形成空洞造成的。随炉冷却的复材其物相与铸态相似,在冷却过程中空位处被析出的第二相填充,所以炉冷材料其阻尼性能低于淬火态但拉伸强度优于淬火态。
于玉城[6]（2016）在《Al18B4O33w增强Al-Mg及Al-Cu基复合材料的界面调控及力学行为》文中研究表明本文针对硼酸铝晶须增强铝基复合材料界面反应严重及力学性能偏低这一问题,提出了采用水热合成法在增强体表面涂覆Al2O3及采用基体合金化等手段,抑制界面反应,调控界面状态,以提高界面结合强度,达到提高复合材料力学性能的目的。采用挤压铸造法制备了涂覆（或无涂覆）硼酸铝晶须增强Al-Mg及Al-Cu复合材料,并对所制备的复合材料进行了热处理。XRD测试结果表明水热涂覆后,获得的前驱体为勃姆石Al O（OH）,在900℃煅烧1h后,Al O（OH）相消失,出现新相γ-Al2O3。DSC-TG测试结果表明前驱体AlO（OH）在482℃时发生分解。研究发现,Mg含量显着影响ABOw/Al-Mg复合材料的界面结构。随着Mg含量的增加,界面反应产物逐渐由Mg Al2O4相演变成Mg Al2O4+Mg O以及Mg O相。当镁含量较低时,由于晶须损伤严重,复合材料的力学性能极差。随着Mg含量增加,复合材料的界面状态得以改善,相应的力学性能随之提高,当Mg含量为10%时,复合材料的抗拉强度达到最高值540MPa。晶须表面Al2O3涂层的存在不仅有效地降低了复合材料中晶须与基体中Mg之间的界面反应程度,而且改变了复合材料界面组织结构。当基体中的Mg含量为6.8%时,在ABOw/Al-Mg复合材料中界面相为Mg O和MgAl2O4相,而在ABOw/Al O/Al-Mg复合材料中界面上仅有Mg O相。此外,Al2O3涂层含量对复合材料的力学性能有显着影响。随着Al2O3涂层含量的增加,复合材料的UTS和δ先增加后下降。当Al2O3涂层含量为1.36%时,ABOw/Al-Mg复合材料的抗拉强度可达490MPa。热处理强烈地影响复合材料的微观组织结构（界面相、基体位错组态以及析出相）以及复合材料的力学性能。320℃保温处理对ABOw/Al-Mg复合材料的界面结构未产生影响,但显着影响ABOw/Al O/Al-Mg的界面结构。在320℃保温20h后,由于基体中的Mg与Al2O3涂层反应导致ABOw/Al O/Al-Mg复合材料的界面处产生新相Mg Al2O4。研究还发现,在Al-Cu基复合材料中,ABOw与基体不发生界面反应,但在界面或基体中有第二相（Cu Al2）析出。随着Cu含量增加,Al-Cu基复合材料界面上第二相的尺寸和数量增加。晶须表面涂层的存在改变了第二相在界面及基体中的分布状态。Cu Al2仅在铸态ABOw/Al-Cu复合材料的界面处偏聚,并未在基体中析出;Cu Al2不仅在铸态ABOw/Al O/Al-Cu复合材料的界面上析出,而且在基体中析出,当界面及基体中均存在析出相时,在晶须与基体的界面附近存在无析出区。固溶处理后,ABOw/Al-Cu复合材料界面上粗大的第二相发生回溶,导致第二相尺寸明显减小,并引起Cu Al2在基体析出。而固溶处理使ABOw/Al O/Al-Cu复合材料界面处第二相尺寸减小,基体内第二相尺寸长大。对于铸态ABOw/Al-Cu复合材料,随Cu含量增加,复合材料的UTS变化较小,但断裂延伸率明显降低;对于铸态ABOw/Al O/Al-Cu复合材料,涂层增加了界面层的脆性,使界面状态恶化,导致UTS及塑性显着低于ABOw/Al-Cu复合材料;涂层也影响了Al-Cu基复合材料的时效强化行为。ABOw/Al-Cu复合材料在时效处理3.5h后UTS获得最大值565MPa;而ABOw/Al O/Al-Cu复合材料在固溶处理后UTS获得最大值,时效后UTS及塑性均降低。
崔保伟[7]（2015）在《Zn盐水热涂覆Al18B4O33w增强2024Al复合材料的微观组织与力学性能》文中研究表明本文以Zn盐为原料利用水热合成法在ABOw表面制备涂层,依此来提高陶瓷相晶须与金属基体的润湿性,同时避免ABOw与铝合金基体中Mg元素的界面反应,从而改善界面结合状态以获得性能优异的复合材料。利用水热合成方法可在ABOw表面成功制备Zn O涂层。研究发现,水热工艺参数（Zn盐种类、水热温度、水热时间、溶液p H、溶液浓度）以及涂覆晶须的烧结温度对涂层分布、形貌以及物相均产生影响:随着水热温度的升高、水热时间的延长、p H的增加、溶液浓度的提高,晶须表面涂覆物颗粒尺寸逐渐增大,涂覆量逐渐增多。当ABOw与Zn NO3盐的质量为10:1,溶液p H值为8时,在水热温度为200℃下,对晶须进行6h涂覆,可在晶须表面获得分布较为均匀的Zn O涂层。此外研究还发现,利用Zn SO4在晶须表面制备涂层时,涂覆物的形貌呈球状,而利用Zn NO3盐在晶须表面制备涂层时,涂覆物呈块状。差热分析结果表明:870℃时,ABOw与表面涂层Zn O发生化学反应,反应产物为Zn Al2O4。为探讨晶须表面涂层结构对复合材料力学性能的影响,制定预制块的烧结温度为700℃和1000℃。浸渗压力试验结果表明:经涂覆后晶须预制块的浸渗压力明显降低;涂层物为Zn O的预制块降低浸渗压力的效果优于涂层物为Zn Al2O4的。透射电镜观察结果表明,在复合材料的制备过程中,ABOw表面的Zn O涂层可与熔融铝发生置换反应生成γ-Al2O3,而晶须表面的Zn Al2O4在挤压铸造过程未发生变化;Zn O涂层与基体不存在明确的位相关系,而Zn Al2O4涂层与基体保持[111]Zn Al2O4//[111]Al的位相关系。复合材料力学性能测试结果显示:铸态ABOw/S-Zn O/Al复合材料的抗拉强度为380MPa,铸态ABOw/N-Zn O/Al复合材料的抗拉强度为385MPa。产生这种现象的原因可能是由于两种复合材料中晶须表面涂覆物的形貌不同造成的。此外,具有Zn Al2O4涂层的复合材料力学性能优于具有Zn O涂层的复合材料。热处理可优化复合材料的力学性能,使材料的强度、塑性均大幅度的提高,但热处理并不影响涂层的物相;时效后基体中出现θ相Cu Al2。热处理后因θ相的存在复合材料强度大幅度提高,对于ABOw/S-Zn Al2O4/Al复合材料,三种时效状态下复合材料延伸率的变化幅度较ABOw/N-Zn Al2O4/Al盐涂覆的复合材料要小,而强度的变化幅度较之要大。
张磊[8]（2015）在《硼酸镁晶须增强铝基复合材料的制备及性能研究》文中指出随着国民经济和国防工业的快速发展,国防、民用等各大行业对金属结构材料提出了更多的要求,金属基复合材料由于比强度、比刚度和热稳定性方面具有良好的性能,引起了人们的广泛关注。本文以硼酸镁晶须为增强体,采用挤压铸造法制备了硼酸镁晶须增强铝基复合材料（简写为MBOw/Al）。针对材料的制备以及力学及热膨胀性能开展系统性研究,探讨其制备工艺及变形机理,揭示了影响复合材料工艺性能与材料性能的因素,并对复合材料的高温塑性变形行为和热膨胀变形行为进行了研究。采用化学沉淀法实现了硼酸镁晶须表面氧化物涂覆改性,有效提高了硼酸镁晶须预制体的抗变形能力。微观组织分析结果表明,硼酸镁晶须在复合材料中保持了完整的晶须形态,从而对基体实现了良好的增强效果。涂覆在晶须表面的金属氧化物有效的提高了晶须预制体的强度,随着涂层含量的增加预制体的强度也随之增大。合适的金属氧化物涂层能够提高复合材料的工艺性能与材料性能,从而优化挤压铸造法制备复合材料的工艺。制备的硼酸镁晶须增强铝基复合材料的抗拉强度最高达到330MPa、弹性模量为107GPa,相比基体纯铝有了较大提高。通过不同时间的退火处理可以有效提高硼酸镁晶须增强铝基复合材料的拉伸性能。不同热处理工艺的复合材料断裂机制相同,均为晶须从基体中拔出和脱粘的形式断裂,但是,热处理可以有效松弛复合材料中的残余拉应力,从而使材料抗拉强度提高,不过随着热处理时间增加基体晶粒会逐渐长大,又会导致复合材料抗拉强度略有下降。硼酸镁晶须增强铝基复合材料的高温压缩实验表明,复合材料的流变应力受到变形温度和应变速率的共同影响,随着变形温度的升高和应变速率的降低,流变应力呈下降趋势。复合材料整体的塑性变形行为主要为铝基体的塑性变形以及晶须转动时的相互协调作用,当晶须因为应力持续增大而发生折断时,复合材料的塑性变形行为发生明显变化,即应变软化现象,这种现象受温度影响明显,温度越低应变软化现象越明显,相应的当复合材料热变形温度较高时,由于基体软化导致晶须转动变的容易,晶须折断率降低,应变软化程度也明显降低。硼酸镁晶须增强铝基复合材料的热膨胀实验表明,基体内部残余应力是影响硼酸镁晶须增强铝基复合材料热膨胀系数的重要因素。当温度升高的时候,复合材料基体金属发生软化现象,材料内部残余应力得到松弛,热膨胀系数升高,在100℃左右趋于稳定,热膨胀系数值约为15×10-6/℃,随后呈现缓慢增长的趋势,在350℃时复合材料的热膨胀系数约为18×10-6/℃。但是当对复合材料采取长时间退火工艺时,由于基体晶粒会随温度升高而长大,在残余应力和热应力的共同作用下,复合材料的热膨胀系数又出现降低的趋势。由于热应力是随外界温度变化而自然改变的因素,因此复合材料内部的残余应力是影响硼酸镁晶须增强铝基复合材料热膨胀变形规律的重要因素。
柳超[9]（2013）在《Al2O3涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料的微观组织与性能》文中进行了进一步梳理本文首先采用水热合成法在硼酸铝晶须(Al18B4O33whisker，简称ABOw)表面制备前驱体AlO（OH）涂层，煅烧后获得Al2O3涂层。随后用挤压铸造法将涂覆的晶须制备成复合材料，基体为2024合金，晶须的体积分数为20%。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）研究了水热时间、水热温度和涂覆量对涂层形貌和物相的影响，利用差热-热重（DSC-TG）测试了前驱体的分解温度，用透射电子显微镜（TEM）观察了复合材料内析出相、界面形态和位错组态等微观组织结构，最后测试了不同状态复合材料的力学性能和热膨胀性能，分析了水热工艺对复合材料性能的影响，并利用SEM观察了复合材料的拉伸断口。SEM观察及XRD物相检测结果表明，利用水热合成法的涂覆工艺，可以在硼酸铝晶须表面获得较为均匀的AlO（OH）涂层。在本试验参数范围内，随着水热时间的延长和水热温度的升高，涂覆物由无规则的紊乱态逐渐转变成形态规则的细小颗粒，产物分散性变好的同时，结晶度也逐渐提高。DSC-TG测试结果表明，前驱体AlO（OH）在加热过程中会发生分解。对应的分解温度在450℃，并据此制定了晶须预制块的烧结温度。利用XRD测试了煅烧后涂层的物相组成，结果表明涂覆物质煅烧后的产物为γ-Al2O3。TEM观察结果表明，未经水热处理的晶须增强的复合材料界面反应严重，而经过水热处理后，涂覆的γ-Al2O3涂层明显减弱了界面反应的程度，使MgAl2O4数量减少。最终提高了复合材料的强度。铸态复合材料的析出相为θ，其尺寸差异大且分布不均匀，时效后，复合材料的析出相主要为片状θ’，其弥散分布在基体中，同时在界面处发现平衡相θ。室温拉伸结果表明，经过水热涂覆后，晶须增强复合材料的强度和塑性均得到提高，其中涂覆量为30:1时，复合材料的力学性能最佳，并且随着涂覆温度的提高，复合材料的强度随之提高。当水热温度为200℃时，复合材料的强度达到507MPa。热膨胀测试结果表明，复合材料的热膨胀系数与强度保持大致的对应关系，高强度的材料具有较低的热膨胀系数。此外，与铸态复合材料相比，淬火态材料的热膨胀系数减小，退火态的增高。热循环后，复合材料的热膨胀系数增大，强度减小，塑性降低。经过一次循环后，热膨胀系数趋于稳定。
张超[10]（2012）在《ZnWO4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料制备与性能研究》文中提出随着科学技术和航天事业的发展，具有优良综合性能的结构功能一体化材料受到越来越多的重视。本文采用双滴定化学沉淀方法，在硼酸铝晶须表面涂覆ZnWO4，并以纯铝为基体，利用压力浸渗方法制备晶须体积分数25%的ZnWO4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料。采用OM、SEM、TEM、XRD和DSC-TG等材料分析方法研究复合材料的微观组织和界面结构，纳米压痕测试和第一性原理计算以获得ZnWO4的弹性模量。测试复合材料室温拉伸性能和布氏硬度，计算了复合材料的高能光子辐射防护性能；同时，研究了复合材料的高温压缩变形行为，讨论了不同温度、应变速率对复合材料高温压缩变形行为的影响规律。DSC-TG、XRD、TEM观察证实，硼酸铝晶须表面涂覆的ZnWO4在复合材料制备过程中不与基体和硼酸铝晶须发生界面反应，ZnWO4涂覆会造成晶须表面粗糙度的增加，增加晶须载荷传递能力。力学性能测试结果表明，固定硼酸铝晶须含量，随着ZnWO4含量增加，复合材料的室温力学性能，先增加后降低。当ZnWO4与硼酸铝晶须的质量比为1:5时，复合材料具有最佳的室温拉伸性能。对复合材料的高能光子辐射防护性能进行计算表明，ZnWO4涂层的引入显着提高了复合材料的高能光子辐射防护性能，对X射线的辐射防护效果优于γ射线。复合材料的高温压缩研究结果表明，当高温压缩变形温度升高或应变速率降低时，复合材料流变应力降低。在相同温度和应变速率下，ZnWO4含量较高的复合材料流变应力较大，并推导了复合材料流变应力方程。综上所述，ZnWO4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料是一种新型的结构功能一体化材料，可满足航天领域的应用需求。
二、涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响（论文提纲范文）
（1）中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 中子屏蔽材料 |
| 1.2.1 中子屏蔽定义及机制 |
| 1.2.2 中子屏蔽材料设计原则 |
| 1.2.3 含硼中子屏蔽材料研究现状及发展趋势 |
| 1.3 核用隔热材料 |
| 1.3.1 核用隔热材料研究现状 |
| 1.3.2 无机隔热材料研究现状 |
| 1.3.3 核用隔热材料的发展前景 |
| 1.4 硼酸铝 |
| 1.4.1 硼酸铝的晶体结构与理化性质 |
| 1.4.2 硼酸铝的制备方法 |
| 1.4.3 硼酸铝的应用领域 |
| 1.5 本文的选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 材料制备和研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.4 分析测试 |
| 2.4.1 烧后线变化率 |
| 2.4.2 显气孔率及体积密度 |
| 2.4.3 真密度及总气孔率 |
| 2.4.4 力学性能测试 |
| 2.4.5 热学性能测试 |
| 2.4.6 料浆的Zeta电位测试 |
| 2.4.7 料浆的流变性能测试 |
| 2.4.8 TG-DSC分析 |
| 2.4.9 XRD分析 |
| 2.4.10 显微结构表征 |
| 2.4.11 辐射屏蔽性能测试 |
| 2.5 仿真模拟 |
| 2.5.1 建立孔结构随机分布的二维模型 |
| 2.5.2 基于COMSOL Multiphysics软件平台的有限元分析 |
| 第3章 反应自结合制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.1 α-Al_2O_3/H_3BO_3制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.2 α-Al_2O_3/2Al_2O_3·B_2O_3制备硼酸铝陶瓷 |
| 3.2.1 硼酸铝陶瓷的物相组成及显微结构 |
| 3.2.2 硼酸铝陶瓷的力学/热学性能 |
| 3.2.3 硼酸铝陶瓷的中子屏蔽性能 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 Bi_2O_3功能化烧结助剂对硼酸铝基陶瓷的影响 |
| 4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相以及显微结构的影响 |
| 4.1.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷物相的影响 |
| 4.1.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷显微结构的影响 |
| 4.2 引入Bi_2O_3的烧结动力学研究 |
| 4.3 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的力学/热学性能的影响 |
| 4.4 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的辐射屏蔽性能的影响 |
| 4.4.1 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的中子屏蔽性能的影响 |
| 4.4.2 Bi_2O_3对硼酸铝基陶瓷的γ射线屏蔽性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 引入Gd_2O_3制备硼酸铝-硼酸钆复相陶瓷的结构与性能 |
| 5.1 Gd_2O_3对复相陶瓷的物相组成及显微结构的影响 |
| 5.1.1 Gd_2O_3对复相陶瓷物相组成的影响 |
| 5.1.2 Gd_2O_3对复相陶瓷显微结构的影响 |
| 5.2 Gd_2O_3对复相陶瓷的力学/热学性能的影响 |
| 5.3 复相陶瓷的高温结构稳定性仿真模拟 |
| 5.4 复相陶瓷的中子屏蔽性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 硼酸铝基泡沫陶瓷的可控制备与结构设计 |
| 6.1 泡沫法制备硼酸铝泡沫陶瓷的结构与性能 |
| 6.1.1 陶瓷料浆的电位、流变学研究 |
| 6.1.2 硼酸铝泡沫陶瓷的微观结构 |
| 6.1.3 硼酸铝泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
| 6.1.4 模拟硼酸铝泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
| 6.2 泡沫法制备硼酸铝-硼酸钆复合泡沫陶瓷的结构与性能 |
| 6.2.1 复合泡沫陶瓷的物相组成和显微结构 |
| 6.2.2 复合泡沫陶瓷的耐压强度及导热系数 |
| 6.2.3 模拟复合泡沫陶瓷用于核工质管道中子屏蔽/隔热 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 本论文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（2）低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 Al_2O_3陶瓷及其应用1 |
| 1.1.1 Al_2O_3概况1 |
| 1.1.2 Al_2O_3陶瓷性能及应用1 |
| 1.2 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径及补强增韧机理 |
| 1.2.1 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径 |
| 1.2.2 常用补强晶须及其补强增韧机理 |
| 1.3 石墨烯补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.3.1 石墨烯概况 |
| 1.3.2 石墨烯补强氧化铝基陶瓷的研究现状 |
| 1.4 晶须补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.4.1 碳化硅晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.4.2 硼酸铝晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.5 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的制备工艺 |
| 1.5.1 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷粉体的制备 |
| 1.5.2 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的成型 |
| 1.5.3 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的烧结 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
| 2.2.3 材料表征及性能测试 |
| 2.3 石墨烯增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
| 2.3.1 石墨烯分散方式对陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 2.3.2 烧结温度对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
| 2.3.3 石墨烯添加量对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
| 2.3.4 烧结压力对石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
| 3.3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料结构性能调控研究 |
| 3.3.1 复合材料显微结构测试结果分析与讨论 |
| 3.3.2 复合材料力学性能测试结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备与性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备 |
| 4.3 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
| 4.3.1 硼酸铝晶须添加量对氧化铝陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
| 4.3.2 烧结温度对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
| 4.3.3 热等静压处理对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响· |
| 4.4 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制研究 |
| 4.4.1 Al_2O_3被C还原的热力学计算与分析 |
| 4.4.2 Al_2O_3被Si C还原的热力学分析 |
| 4.4.3 TiB_2参与反应的热力学分析 |
| 4.4.4 ZrB_2生成的热力学计算与分析 |
| 4.4.5 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 硼酸铝晶须增强的氧化铝基耐磨复合材料的应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 陶瓷涂油辊的研制 |
| 5.2.1 石墨涂油辊替代材料的确定 |
| 5.2.2 氧化铝特种陶瓷涂油辊的制备及试验方法 |
| 5.3 特种陶瓷涂油辊的特性分析与应用 |
| 5.3.1 两种材料的力学性能测试结果 |
| 5.3.2 所研制的氧化铝基复合陶瓷和石墨涂油辊实物 |
| 5.3.3 磨损特性测试结果 |
| 5.3.4 涂油辊使用试验结果 |
| 5.4 特种陶瓷涂油辊性能控制机理分析 |
| 5.4.1 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料力学性能的对比 |
| 5.4.2 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料磨损特性的对比 |
| 5.4.3 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料的磨损机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）原位合成MgAlB4晶须增强铝基复合材料的界面结构及力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 金属基复合材料的特点与应用 |
| 1.2 晶须增强金属基复合材料 |
| 1.2.1 晶须增强铝基复合材料 |
| 1.2.2 晶须增强钛基复合材料 |
| 1.2.3 晶须增强镁基复合材料 |
| 1.2.4 晶须增强铜基复合材料 |
| 1.3 晶须增强金属基复合材料的强化机理 |
| 1.3.1 晶须与金属基体的界面 |
| 1.3.2 晶须增强MMC强化模型 |
| 1.4 晶须增强铝基复合材料存在的问题 |
| 1.5 选题意义与研究内容 |
| 第2章 铝基体中MgAlB_4晶须的原位合成 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验与计算方法 |
| 2.2.1 材料制备 |
| 2.2.2 微观结构表征 |
| 2.2.3 计算方法 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 晶须的形貌、成分和晶体学特征 |
| 2.3.2 MgAlB_4晶须生长的控制因素 |
| 2.3.3 MgAlB_4取向生长机制 |
| 2.3.4 粗大晶须中的面缺陷 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MgAlB_4电子结构与力学性能的第一性原理计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 DFT计算方法 |
| 3.3 计算结果与讨论 |
| 3.3.1 结构优化 |
| 3.3.2 结构稳定性 |
| 3.3.3 电子结构 |
| 3.3.4 弹性常数 |
| 3.3.5 多晶体的弹性模量与硬度 |
| 3.3.6 单晶弹性各向异性 |
| 3.3.7 单晶拉伸性能与断裂特征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 MgAlB_4增强铝基复合材料的力学性能、界面结构与强化机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 力学性能测试 |
| 4.2.2 微观结构表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 复合材料力学性能 |
| 4.3.2 晶须对复合材料断口形貌的影响 |
| 4.3.3 MgAlB_4晶须对铝基体微观组织影响 |
| 4.3.4 取向关系与界面结构 |
| 4.3.5 取向关系多样性原因 |
| 4.3.6 复合材料强化与断裂机制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 MgAl_2O_4颗粒和MgAlB_4纳米棒复合增强铝基复合材料的制备与性能. |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料制备与分析方法 |
| 5.2.1 材料制备方法 |
| 5.2.2 微观结构表征 |
| 5.2.3 力学性能表征 |
| 5.2.4 DFT计算方法 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 热压态复合材料的微观结构 |
| 5.3.2 MgAl_2O_4/Al和MgAlB_4/Al的取向关系 |
| 5.3.3 MgAl_2O_4/Al和MgAlB_4/Al的界面结构 |
| 5.3.4 界面电子结构计算 |
| 5.3.5 MgAl_2O_4和MgAlB_4对基体再结晶的影响 |
| 5.3.6 复合材料的力学性能和增强机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6 章 全文结论与创新点 |
| 6.1 全文主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 博士期间发表论文和科研情况 |
| 致谢 |
（4）局部增强Al-Si合金结合区力学性能及疲劳行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本论文研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 静载拉伸力学特性 |
| 1.2.2 复合材料疲劳行为 |
| 1.2.3 寿命预测方法及模型 |
| 1.2.4 活塞疲劳寿命预测 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 结合区微观组织结构及力学性能研究 |
| 引言 |
| 2.1 材料及试样制备方法 |
| 2.1.1 局部增强活塞制备 |
| 2.1.2 力学试验试样制备 |
| 2.2 微观组织结构分析 |
| 2.2.1 金相试样制备 |
| 2.2.2 金相组织观察 |
| 2.2.3 扫描电镜试验 |
| 2.3 力学性能 |
| 2.3.1 静载拉伸试验 |
| 2.3.2 拉伸力学性能 |
| 2.3.3 高温力学性能增强机制 |
| 2.4 纳米压痕研究 |
| 2.4.1 纳米压痕原理及弹性模量计算方法 |
| 2.4.2 高温纳米压痕测量弹性模量 |
| 2.4.3 结合区硬化效应的研究 |
| 2.5 拉伸断裂机理 |
| 2.5.1 断口观察试验 |
| 2.5.2 断裂形式规律 |
| 2.5.3 室温断裂机理 |
| 2.5.4 高温断裂机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 结合区疲劳行为研究 |
| 引言 |
| 3.1 疲劳试验 |
| 3.1.1 低周疲劳试验 |
| 3.1.2 高周疲劳试验 |
| 3.2 低周疲劳特性 |
| 3.2.1 循环应力响应曲线 |
| 3.2.2 低周疲劳寿命行为 |
| 3.2.3 循环应力-应变曲线 |
| 3.3 低周疲劳断裂机理 |
| 3.3.1 室温疲劳断裂机理 |
| 3.3.2 高温疲劳断裂机理 |
| 3.4 高周疲劳断裂机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 结合区寿命预测模型 |
| 引言 |
| 4.1 寿命预测模型基本理论 |
| 4.1.1 临界面模型简介 |
| 4.1.2 模型适用性分析 |
| 4.1.3 疲劳寿命影响因素 |
| 4.2 寿命预测模型建立 |
| 4.2.1 疲劳相关参数确定 |
| 4.2.2 损伤参量建立 |
| 4.2.3 结合区有限元分析 |
| 4.2.4 影响系数分析 |
| 4.3 模型讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 局部增强活塞结合区疲劳寿命评估 |
| 引言 |
| 5.1 内燃机性能仿真 |
| 5.1.1 性能仿真模型 |
| 5.1.2 性能仿真模型参数设置 |
| 5.1.3 模型结果分析 |
| 5.2 活塞热边界条件分析 |
| 5.2.1 活塞顶面热边界条件 |
| 5.2.2 活塞环区热边界条件 |
| 5.2.3 活塞内腔热边界条件 |
| 5.2.4 活塞冷却油腔热边界条件 |
| 5.3 活塞力边界条件分析 |
| 5.3.1 活塞外力边界条件 |
| 5.3.2 活塞惯性力边界条件 |
| 5.4 活塞有限元分析 |
| 5.4.1 活塞几何模型及网格划分 |
| 5.4.2 活塞温度场分析 |
| 5.4.3 活塞应力场分析 |
| 5.5 活塞结合区寿命预测 |
| 5.5.1 结合区危险点分析 |
| 5.5.2 结合区寿命预测 |
| 5.5.3 预测结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者介绍 |
（5）Al18B4O33W表面涂覆及基体锌含量对复合材料性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 复合材料界面的研究 |
| 1.2.1 界面的类型 |
| 1.2.2 改善复合材料界面的途径 |
| 1.2.3 增强体表面的涂覆方法 |
| 1.3 金属基复合材料阻尼机制及性能的研究 |
| 1.3.1 金属基复合材料的阻尼机制 |
| 1.3.2 金属基复合材料阻尼性能的研究 |
| 1.3.3 涂层及热处理对复合材料阻尼性能的影响 |
| 1.4 基体合金元素及增强体涂层对复合材料力学性能的影响 |
| 1.4.1 增强体表面涂层对复合材料力学性能的影响 |
| 1.4.2 合金元素对复合材料力学性能的影响 |
| 1.5 金属基复合材料的制备方法 |
| 1.6 本课题研究的目的及意义 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 晶须预制块的制备 |
| 2.1.1 硼酸铝晶须的表面涂覆 |
| 2.1.2 预制块的成型 |
| 2.1.3 预制块的烘干与烧结 |
| 2.2 复合材料的制备及热处理 |
| 2.2.1 基体合金的配制 |
| 2.2.2 复合材料的制备 |
| 2.2.3 热处理 |
| 2.3 材料分析检测 |
| 2.3.1 物相检测（XRD） |
| 2.3.2 金相检测（OM） |
| 2.3.3 扫描电子显微镜分析（SEM） |
| 2.3.4 透射电子显微镜分析（TEM） |
| 2.3.5 阻尼性能测试 |
| 2.3.6 室温拉伸测试 |
| 第3章 ABO_w/Al复合材料微观组织与结构研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂覆前后的晶须形貌及物相分析 |
| 3.3 基体合金的形貌及物相分析 |
| 3.4 复合材料组织与结构分析 |
| 3.4.1 复合材料界面研究 |
| 3.4.2 复合材料中基体位错组态 |
| 3.4.3 复合材料的物相分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 ABO_w/Al复合材料阻尼性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 频率f对材料阻尼性能的影响 |
| 4.2.1 不同涂层复合材料阻尼性能随频率的变化 |
| 4.2.2 不同锌含量复合材料阻尼性能随频率的变化 |
| 4.2.3 温度对材料阻尼-频率谱的影响 |
| 4.3 应变对阻尼性能的影响 |
| 4.3.1 不同涂层复合材料阻尼性能随应变的变化 |
| 4.3.2 不同锌含量复合材料阻尼性能随应变的变化 |
| 4.4 基体及复合材料阻尼-温度谱的研究 |
| 4.4.1 不同涂层复合材料阻尼温度谱研究 |
| 4.4.2 不同锌含量复合材料阻尼温度谱研究 |
| 4.5 热处理对复材阻尼性能的影响 |
| 4.5.1 热处理前后复合材料阻尼温度谱研究 |
| 4.5.2 热处理前后复合材料阻尼室温应变谱研究 |
| 4.6 分析与讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 ABO_w/Al复合材料室温拉伸性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锌含量对合金力学性能的影响 |
| 5.3 复合材料室温拉伸性能研究 |
| 5.3.1 涂层对复合材料力学性能的影响 |
| 5.3.2 锌含量对复合材料力学性能的影响 |
| 5.4 热处理对室温拉伸性能的影响 |
| 5.4.1 热处理后合金及复合材料物相的变化 |
| 5.4.2 热处理对复合材料拉伸性能的影响 |
| 5.5 讨论与小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）Al18B4O33w增强Al-Mg及Al-Cu基复合材料的界面调控及力学行为（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的与意义 |
| 1.2 金属基复合材料的界面 |
| 1.2.1 引言 |
| 1.2.2 界面的结合状态 |
| 1.2.3 金属基复合材料的界面润湿性 |
| 1.2.4 界面反应 |
| 1.2.5 改善界面的途径 |
| 1.3 Al_(18)B_4O_(33)w/Al复合材料的力学性能 |
| 1.3.1 晶须增强铝基复合材料的强化机理 |
| 1.3.2 硼酸铝晶须增强铝基复合材料的室温拉伸性能 |
| 1.4 增强体表面涂层研究 |
| 1.4.1 涂覆方法 |
| 1.4.2 水热合成法 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料体系设计及测试方法 |
| 2.1 合金元素及其成分的选择 |
| 2.2 增强体表面涂覆 |
| 2.2.1 增强体材料 |
| 2.2.2 涂覆晶须的材料 |
| 2.3 预制件的成型及复合材料制备 |
| 2.3.1 晶须预制件成型 |
| 2.3.2 复合材料的制备 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 微观组织观察 |
| 2.4.2 物相分析 |
| 2.4.3 差热分析 |
| 2.4.4 拉伸性能测试 |
| 第3章 硼酸铝晶须表面氧化铝涂覆改性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂覆过程及工艺 |
| 3.3 涂层形态 |
| 3.4 涂覆工艺参数对晶须形貌影响 |
| 3.4.1 水热反应温度对晶须表面形貌的影响 |
| 3.4.2 水热反应时间对晶须表面形貌的影响 |
| 3.4.3 涂覆量对晶须表面形貌的影响 |
| 3.4.4 涂覆溶液p H值对晶须表面形貌的影响 |
| 3.4.5 铝盐种类对晶须表面形貌的影响 |
| 3.4.6 其他因素对涂覆晶须表面形貌的影响 |
| 3.5 预制块的烧结 |
| 3.6 水热过程机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 改性硼酸铝晶须增强Al-Mg基复合材料的界面形态与拉伸行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Mg含量对未改性硼酸铝晶须增强Al-Mg复合材料界面形态与拉伸行为的影响 |
| 4.2.1 ABOw/Al-Mg复合材料微观组织结构 |
| 4.2.2 ABOw/Al-Mg复合材料拉伸行为 |
| 4.3 Mg含量对改性硼酸铝晶须增强Al-Mg复合材料界面形态及拉伸行为的影响 |
| 4.3.1 ABOw/Al O/Al-Mg复合材料微观组织结构 |
| 4.3.2 ABOw/Al O/Al-Mg复合材料拉伸行为 |
| 4.4 涂覆量对Al-Mg基复合材料界面形态及拉伸行为的影响 |
| 4.4.1 涂覆量对复合材料界面微观组织结构的影响 |
| 4.4.2 涂覆量对复合材料拉伸行为的影响 |
| 4.5 Al-Mg基复合材料的断裂机制 |
| 4.5.1 Mg含对ABOw/Al-Mg复合材料拉伸断裂机制的影响 |
| 4.5.2 涂覆量对ABOw/Al O/Al-Mg复合材料拉伸断裂机制的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 改性硼酸铝晶须增强Al-Mg基复合材料界面热稳定性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 界面反应对Al-Mg基复合材料界面热稳定性的影响 |
| 5.3 Al-Mg基复合材料基体位错组态的演变 |
| 5.4 Al-Mg基复合材料的拉伸行为 |
| 5.5 Al-Mg基复合材料拉伸断裂机制 |
| 5.5.1 Al-Mg基复合材料的拉伸断口形貌 |
| 5.5.2 未改性硼酸铝晶须增强Al-Mg复合材料 |
| 5.5.3 改性硼酸铝晶须增强Al-Mg复合材料 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 改性硼酸铝晶须增强Al-Cu基复合材料的界面形态与拉伸行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Cu含量对Al-Cu基复合材料界面形态的影响 |
| 6.2.1 Cu含量对未改性硼酸铝晶须增强Al-Cu复合材料界面结构的影响 |
| 6.2.2 Cu含量对改性硼酸铝晶须增强Al-Cu复合材料界面结构影响 |
| 6.3 Al-Cu基复合材料拉伸行为 |
| 6.3.1 ABOw/Al-Cu复合材料的室温拉伸性能 |
| 6.3.2 ABOw/Al O/Al-Cu复合材料的拉伸行为 |
| 6.3.3 改性及未改性硼酸铝晶须增强Al-Cu复合材料的断口形貌 |
| 6.4 Al-Cu基复合材料的时效行为 |
| 6.4.1 未改性硼酸铝晶须增强Al-Cu复合材料时效行为 |
| 6.4.2 改性硼酸铝晶须增强Al-Cu复合材料时效行为 |
| 6.4.3 热处理态Al-Cu基复合材料的室温拉伸性能 |
| 6.5 Al-Cu基复合材料的拉伸断裂机制 |
| 6.5.1 Cu含量对Al-Cu基复合材料拉伸断裂机制的影响 |
| 6.5.2 热处理对Al-Cu基复合材料拉伸断裂机制的影响 |
| 6.6 分析讨论 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附件 |
（7）Zn盐水热涂覆Al18B4O33w增强2024Al复合材料的微观组织与力学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 复合材料界面研究现状 |
| 1.2.1 界面润湿 |
| 1.2.2 复合材料的界面反应 |
| 1.2.3 复合材料的界面结合类型 |
| 1.3 增强体表面涂覆方法 |
| 1.3.1 溶胶-凝胶法 |
| 1.3.2 化学共沉积法 |
| 1.3.3 化学镀 |
| 1.4 水热法 |
| 1.5 ABOw/Al复合材料的研究现状 |
| 1.5.1 ABOw/Al复合材料的界面反应 |
| 1.5.2 ABOw/Al复合材料的制备方法 |
| 1.5.3 涂层存在对铸态ABOw/Al复合材料力学性能的影响 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 增强体材料 |
| 2.1.2 制备晶须涂层的原材料 |
| 2.1.3 基体材料 |
| 2.2 复合材料的制备工艺及主要实验数据 |
| 2.2.1 预制块的制备 |
| 2.2.2 挤压铸造复合材料 |
| 2.3 实验测试方法 |
| 2.3.1 X射线衍射物相分析 |
| 2.3.2 微观组织结构的观察分析 |
| 2.3.3 差热-热重（DSC-TG）分析 |
| 2.3.4 室温拉伸试验 |
| 2.3.5 压力浸渗试验 |
| 第3章 Al_(18)B_4O_(33)w表面涂层的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 水热参数对涂层形貌和物相的影响 |
| 3.2.1 Zn盐种类对涂层结构的影响 |
| 3.2.2 Zn盐种类对涂层形貌的影响 |
| 3.2.3 水热温度对涂层形貌的影响 |
| 3.2.4 水热时间对涂层形貌的影响 |
| 3.2.5 溶液pH值对涂层形貌的影响 |
| 3.2.6 溶液浓度对涂层形貌的影响 |
| 3.3 涂覆晶须的热分解行为 |
| 3.3.1 锌盐水热后粉体的物相分析 |
| 3.3.2 锌盐水热后粉体的热分析 |
| 3.3.3 涂覆晶须的热分析 |
| 3.3.4 涂覆晶须煅烧后的形貌 |
| 3.4 涂覆晶须的浸渗压力 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铸态复合材料的力学性能与组织结构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铸态复合材料的显微组织 |
| 4.2.1 铸态复合材料的宏观形貌 |
| 4.2.2 铸态复合材料界面微观组织结构 |
| 4.3 铸态复合材料的室温拉伸性能 |
| 4.3.1 水热时间对复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.2 预制件烧结温度对复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.3 涂层形貌对复合材料力学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 时效态复合材料的力学性能与组织结构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料时效硬化规律 |
| 5.3 时效处理对复合材料微观组织结构的影响 |
| 5.3.1 时效处理复合材料的界面形态 |
| 5.3.2 时效态复合材料基体中析出相形态 |
| 5.4 时效处理对复合材料室温拉伸性能的影响 |
| 5.4.1 ABOw/S-ZnAl_2O_4/Al复合材料的拉伸性能 |
| 5.4.2 ABOw/N-ZnAl_2O_4/Al复合材料的拉伸性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）硼酸镁晶须增强铝基复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 金属基复合材料研究现状 |
| 1.2.1 金属基复合材料的制备 |
| 1.2.2 晶须增强金属基复合材料的性能 |
| 1.2.3 金属基复合材料的高温变形与热模拟技术 |
| 1.2.4 金属基复合材料的热膨胀行为 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 硼酸镁晶须预制体 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 晶须表面改性工艺 |
| 2.1.3 预制体成型制备工艺 |
| 2.1.4 预制体制备工艺设备 |
| 2.1.5 硼酸镁晶须预制体制备研究方案 |
| 2.2 硼酸镁晶须增强铝基复合材料 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 复合材料制备工艺 |
| 2.2.3 复合材料制备设备 |
| 2.2.4 复合材料力学性能研究方案 |
| 2.3 硼酸镁晶须增强铝基复合材料高温压缩行为 |
| 2.3.1 实验材料 |
| 2.3.2 高温压缩实验设备 |
| 2.3.3 高温压缩实验研究方案 |
| 2.4 硼酸镁晶须增强铝基复合材料热膨胀行为 |
| 2.4.1 实验材料 |
| 2.4.2 热膨胀实验设备 |
| 2.4.3 热膨胀实验研究方案 |
| 2.5 结构表征与性能测试 |
| 2.5.1 组织结构表征 |
| 2.5.2 材料性能测试 |
| 第3章 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的制备及力学性能 |
| 3.1 硼酸镁晶须预制体的制备及力学性能 |
| 3.1.1 涂层种类对晶须预制体强度的影响 |
| 3.1.2 涂覆比对晶须预制体强度的影响 |
| 3.1.3 烧结工艺对硼酸镁晶须预制体的影响 |
| 3.2 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的力学性能 |
| 3.2.1 不同涂层种类对复合材料力学性能的影响 |
| 3.2.2 不同体积分数晶须对复合材料力学性能的影响 |
| 3.2.3 不同长径比晶须对复合材料力学性能的影响 |
| 3.2.4 退火工艺对复合材料力学性能的影响 |
| 3.3 硼酸镁晶须增强铝基复合材料微观组织 |
| 3.3.1 复合材料微观组织结构 |
| 3.3.2 复合材料拉伸断口 |
| 3.4 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的织构演变 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的高温压缩变形研究 |
| 4.1 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的高温压缩变形 |
| 4.1.1 温度对复合材料高温压缩变形的影响 |
| 4.1.2 应变速率对复合材料高温压缩变形的影响 |
| 4.2 硼酸镁晶须增强铝基复合材料高温压缩的微观组织演变 |
| 4.3 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的热变形本构方程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的热膨胀行为研究 |
| 5.1 温度对硼酸镁晶须增强铝基复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.1.1 退火工艺对复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.1.2 温度循环对复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.2 晶须对硼酸镁晶须增强铝基复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.2.1 晶须体积分数对复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.2.2 晶须长径比对复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.2.3 晶须涂层对复合材料热膨胀行为的影响 |
| 5.3 硼酸镁晶须增强铝基复合材料的热膨胀机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）Al2O3涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料的微观组织与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 复合材料的界面研究 |
| 1.2.1 增强体与基体之间的润湿性 |
| 1.2.2 复合材料的界面反应 |
| 1.2.3 改善界面的途径 |
| 1.2.4 增强体表面涂覆方法 |
| 1.3 水热法 |
| 1.4 本课题的出发点和研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 增强体材料 |
| 2.1.2 基体材料 |
| 2.1.3 涂覆原料 |
| 2.2 试验过程及方法 |
| 2.2.1 晶须的分散及涂覆 |
| 2.2.2 晶须预制块的制备 |
| 2.2.3 压铸复合材料 |
| 2.3 试验测试方法 |
| 2.3.1 微观组织观察 |
| 2.3.2 物相分析 |
| 2.3.3 差热及热重分析 |
| 2.3.4 热膨胀测试 |
| 2.3.5 室温拉伸 |
| 第3章 ABOw 表面制备氧化铝涂层及涂层的组织分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涂层的形貌分析 |
| 3.2.1 涂覆量为 30:4 时涂层形貌 |
| 3.2.2 涂覆量为 30:1 时涂层形貌 |
| 3.2.3 涂覆量为 40:1 时涂层形貌 |
| 3.2.4 长时间反应制备涂层的形貌 |
| 3.2.5 高水热温度制备涂层的形貌 |
| 3.3 涂层的物相分析 |
| 3.3.1 反应温度对物相的影响 |
| 3.3.2 反应时间对物相的影响 |
| 3.4 涂层的热分析 |
| 3.5 煅烧后涂层的形貌分析 |
| 3.5.1 不同水热温度制得涂层煅烧后的形貌 |
| 3.5.2 不同涂覆量制得涂层煅烧后的形貌 |
| 3.6 煅烧后涂层的物相分析 |
| 3.7 水热过程的机理分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 ABOw/2024 复合材料的力学性能与微观组织 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 时效处理对材料性能和组织的影响 |
| 4.2.1 复合材料的时效硬化行为 |
| 4.2.2 析出相的微观形态 |
| 4.3 涂覆量对复合材料力学性能的影响 |
| 4.3.1 不同涂覆量制备复合材料的力学性能 |
| 4.3.2 室温拉伸断口形貌 |
| 4.4 水热温度对复合材料力学性能的影响 |
| 4.4.1 不同涂覆温度制备复合材料的力学性能 |
| 4.4.2 室温拉伸断口分析 |
| 4.5 复合材料的微观组织形貌 |
| 4.5.1 晶须在基体中的分布形态 |
| 4.5.2 复合材料的界面形貌 |
| 4.5.3 复合材料的位错组态 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 ABOw/2024 复合材料的热膨胀性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 取样方向对复合材料热膨胀性能的影响 |
| 5.2.1 复合材料不同方向的热膨胀性能与微观组织 |
| 5.2.2 复合材料受热内应力变化分析 |
| 5.3 水热温度对复合材料热膨胀性能的影响 |
| 5.4 涂覆量对复合材料热膨胀性能的影响 |
| 5.5 热循环对复合材料性能的影响 |
| 5.5.1 不同次数热循环后复合材料的热膨胀性 |
| 5.5.2 热循环后复合材料的力学性能与断口分析 |
| 5.5.3 热循环后复合材料的物相分析 |
| 5.6 热处理对复合材料热膨胀性能的影响 |
| 5.6.1 热处理后复合材料的热膨胀性能 |
| 5.6.2 热处理后复合材料的位错组态 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）ZnWO4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 辐射防护材料的研究进展 |
| 1.2.1 高能光子辐射防护机理 |
| 1.2.2 辐射防护材料的研究状况 |
| 1.3 硼酸铝晶须增强铝基复合材料的研究现状 |
| 1.3.1 硼酸铝晶须的结构与性能 |
| 1.3.2 硼酸铝晶须增强铝基复合材料的制备方法 |
| 1.4 硼酸铝晶须增强铝基复合材料界面研究 |
| 1.4.1 金属基复合材料界面的结合 |
| 1.4.2 硼酸铝晶须增强铝基复合材料的界面反应 |
| 1.4.3 硼酸铝晶须增强铝基复合材料界面改性处理 |
| 1.5 铝基复合材料的高温压缩变形行为 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 硼酸铝晶须 |
| 2.1.2 晶须涂覆的材料及性质 |
| 2.1.3 基体材料 |
| 2.1.4 复合材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 差热及热重分析 |
| 2.2.2 微观组织结构观察 |
| 2.2.3 物相分析 |
| 2.2.4 拉伸试验 |
| 2.2.5 硬度测试 |
| 2.2.6 高温压缩试验 |
| 第3章 硼酸铝晶须涂覆 ZnWO_4工艺与复合材料制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须的制备工艺与表征 |
| 3.2.1 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须的制备工艺 |
| 3.2.2 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须形貌 |
| 3.2.3 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须的物相分析 |
| 3.3 晶须预制件的制备 |
| 3.4 复合材料的制备 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料的组织与性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 复合材料的微观组织与界面结构 |
| 4.2.1 复合材料的微观组织形貌分析 |
| 4.2.2 复合材料的物相分析 |
| 4.2.3 复合材料的界面结构分析 |
| 4.3 复合材料的力学性能 |
| 4.3.1 ZnWO_4力学性能参数的测试与计算 |
| 4.3.2 复合材料的室温拉伸性能 |
| 4.3.3 ZnWO_4含量对复合材料的断裂机制的影响 |
| 4.3.4 复合材料的布氏硬度 |
| 4.4 复合材料的高能光子辐射防护性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 ZnWO_4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料的高温压缩变形行为 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 复合材料高温压缩变形行为 |
| 5.2.1 变形温度对复合材料高温压缩变形的影响 |
| 5.2.2 应变速率对复合材料高温压缩变形的影响 |
| 5.3 复合材料的流变应力方程 |
| 5.4 复合材料高温压缩变形后的微观组织 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、涂层硼酸铝晶须对铝基复合材料界面与力学性能的影响（论文参考文献）
- [1]中子屏蔽/隔热一体化硼酸铝基陶瓷材料的制备与结构设计[D]. 罗瀚. 武汉科技大学, 2021
- [2]低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究[D]. 贾碧. 重庆大学, 2020(02)
- [3]原位合成MgAlB4晶须增强铝基复合材料的界面结构及力学性能[D]. 王夫成. 天津大学, 2020(01)
- [4]局部增强Al-Si合金结合区力学性能及疲劳行为研究[D]. 张晓航. 北京理工大学, 2017(02)
- [5]Al18B4O33W表面涂覆及基体锌含量对复合材料性能的影响[D]. 周续. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [6]Al18B4O33w增强Al-Mg及Al-Cu基复合材料的界面调控及力学行为[D]. 于玉城. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [7]Zn盐水热涂覆Al18B4O33w增强2024Al复合材料的微观组织与力学性能[D]. 崔保伟. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [8]硼酸镁晶须增强铝基复合材料的制备及性能研究[D]. 张磊. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [9]Al2O3涂覆Al18B4O33w增强铝基复合材料的微观组织与性能[D]. 柳超. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [10]ZnWO4涂覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料制备与性能研究[D]. 张超. 哈尔滨工业大学, 2012(06)