陶瓷梯度材料论文_彭文斌,赵忠民,尹德军

导读:本文包含了陶瓷梯度材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:梯度,复合材料,陶瓷,层状,结构,界面,组织。

陶瓷梯度材料论文文献综述

彭文斌,赵忠民,尹德军[1](2019)在《TiC-TiB_2-Fe陶瓷与42CrMo熔化连接及层间梯度复合材料制备》一文中研究指出采用超重力场辅助自蔓延高温合成(SHS)技术,实现了TiC-TiB_2-Fe细晶凝固陶瓷与42CrMo合金钢的熔化连接,并制备出具有连续梯度特征的陶瓷/合金钢层间复合材料。陶瓷/合金钢层间接头组织表明:正是超重力场辅助SHS的爆燃特性,使得合金钢表面发生熔化,进而发生熔融态陶瓷、合金钢液相层间的原子互扩散现象;在陶瓷/合金钢连接区形成Ti C和Fe基合金呈相间分布且细小TiB_2片晶镶嵌其上的凝固组织,并使陶瓷/合金钢界面呈现连续梯度特征,使陶瓷/合金钢的界面剪切强度达到355±50 MPa;层间连续梯度复合材料硬度从陶瓷至合金钢则呈抛物线下降趋势。(本文来源于《热加工工艺》期刊2019年08期)

王秀武,韦凯[2](2018)在《集成梯度隔热材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构的热防护系统》一文中研究指出目前集成式热防护系统(ITPS)通常在设计时采用单层金属夹芯板和均质隔热材料组成,这种设计的隔热效果有限,并有屈曲失效的高分险。相比之下,我们设计的的ITPS采用梯度隔热夹芯材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构相组合的方式,既可以提高热防护性能,又可以提高隔热结构的抗弯曲强度。结果表明,与填充均质隔热材料的ITPS相比,填充特定梯度顺序隔热材料的ITPS在热载荷作用下,其下面板的温度最高值更低并且温度分布均匀性更好。结果证明按特定顺序填充梯度分层隔热材料可以有效地提高ITPS的隔热性能。此外,将填充在ITPS中的夹芯材料按密度和导热系数由小到大的顺序排列,其隔热效果要比与其顺序相反的ITPS的隔热性能好。此外,通过在ITPS中集成多层夹芯板的方式,可以显着提高抗弯曲强度和底面板的温度分布均匀性,并可以有效地降低底面板温度,以上结果表明该设计可以抑制ITPS的热短路效应。此结果提供了一种具有发展前景并可以广泛应用于高超音速飞行器上的提高ITPS的防隔热性能和机械性能的方法。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集(上)》期刊2018-11-23)

马红雷[3](2018)在《低温共烧陶瓷氧化物/2024铝合金梯度复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出采用激光沉积技术,把低温共烧陶瓷氧化物混合粉(44%Si O2+20%B2O3+36%CaO)按照一定的梯度比例沉积在2024铝合金表面,得到陶瓷/金属梯度复合材料。重点研究了该梯度材料的显微组织结构、硬度、耐磨性能、结合力性能。结果表明,向2024铝合金基体中加入陶瓷氧化物混合粉末能使基体晶粒得以细化,显着改善基体的硬度、耐磨性能、结合力性能,其中均匀化热处理工艺并没有提升材料的耐磨性;固溶时效热处理后,复合材料梯度层最大硬度值是沉积态时基体层硬度值的2.6倍,结合性能约是沉积态时的2倍。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年18期)

赵忠民,彭文斌,吴宝军,张龙[4](2018)在《TiB_2基陶瓷/42CrMo合金层状复合材料梯度纳米结构组织演化》一文中研究指出选用42Cr Mo合金钢板为金属基底,以Ti-B_4C为反应体系,采用离心反应熔铸工艺成功制备出Ti B_2基陶瓷/42Cr Mo合金钢梯度纳米结构复合材料。结合XRD、FESEM与HRTEM分析,可以认为由于离心反应熔铸工艺诱发热爆反应,促使液态陶瓷与合金钢发生熔合扩散,在两者之间生成成分浓度梯度的中间液相,并在陶瓷凝固与离心力的双重作用下发生陶瓷晶核Stokes迁移粗化与合金液相流动汇集,最终在复合材料层间生成相界尺度呈空间连续梯度演化的梯度纳米复合结构。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年S1期)

路晓波,刘宏波,刘锋,赵忠民[5](2018)在《TiB_2基陶瓷/Ti-6Al-4V合金梯度纳米复合材料组织演化与力学性能》一文中研究指出基于陶瓷/钛合金之间的液态熔合扩散,采用离心反应熔铸工艺制备出Ti B_2基陶瓷/Ti-6Al-4V合金层状复合材料,并在层间出现Ti B_2、Ti C_(1-x)呈空间尺度连续梯度演化的梯度纳米复合结构。经层间剪切强度、叁点弯曲强度与单边切口梁(SENB)断裂韧性测试,该复合材料层间剪切强度、弯曲强度与断裂韧性分别达到335±35 MPa、862±45 MPa与45±15 MPa·m~(0.5)。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年S1期)

韩保红,程兆刚,韩思辰,赵忠民,王民全[6](2018)在《TiB_2基陶瓷/Ti-6Al-4V合金梯度纳米复合材料组织演化与防弹性能》一文中研究指出基于陶瓷/钛合金液态熔合与扩散原理,采用离心反应熔铸工艺制备出Ti B_2基陶瓷/Ti-6Al-4V梯度纳米结构复合材料。经14.5 mm军用制式穿甲弹DOP靶试,Ti B_2基陶瓷与Ti B_2基陶瓷/Ti-6Al-4V梯度纳米结构复合材料的平均质量效益分别为3.05和7.30。因此可认为,由于陶瓷/钛合金层间生成Ti B_2、Ti B呈空间尺度连续梯度演化的复合结构,该复合材料不仅具有高的层间解离抗力与优异的整体力学性能,而且通过层间载荷传递与多尺度(微米/微纳米/纳米)界面剪切耦合的双重效应,又在靶试中表现出高的抗弹性能。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年S1期)

王高远[7](2018)在《冰模法制备SiBCN(Zr)梯度多孔陶瓷及其双连续复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出本文首先探索配制稳定且流动性好的SiBCN(Zr)陶瓷浆料的工艺参数,接着采用冰模板成型-无压烧结的工艺方法制备得到不同冷冻温度以及不同初始固相含量的SiBCN(Zr)梯度多孔陶瓷,研究了冷冻温度以固相含量对SiBCN(Zr)多孔陶瓷的孔结构、孔隙率及力学性能的影响。并进一步优化冷冻及烧结工艺参数,制备出具有梯度孔结构、力学性能较好的SiBCN(Zr)多孔陶瓷。以SiBCN多孔陶瓷为预制体,采用无压浸渗工艺制备了Cu/SiBCN双连续复合材料,研究了固相含量对复合材料的组织结构及力学性能的影响,并分析了金属-陶瓷的界面结合状况。优选综合性能最佳的Cu/SiBCN双连续复合材料进行烧蚀试验,分析了复合材料的烧蚀行为及机理。通过机械合金化方法制备的SiBCN及SiBCNZr非晶粉体原料得到充分细化并实现非晶化。通过测试SiBCN及SiBCNZr浆料的沉降速率、粘度及Zeta电位,确定了能够保证两种陶瓷浆料稳定性、流动性俱佳的工艺参数:SiBCN与SiBCNZr浆料的分散剂PAA含量分别为0.3 wt.%和1.5 wt.%,两种浆料的pH值分别为7和10左右。通过冰模法-无压烧结制备的不同冷冻温度下的SiBCN陶瓷坯体的主要物相为β-SiC、BNC相及少量BN。冷冻温度-60℃的试样的片层孔结构起伏参数(片层间距λ以及片层孔隙α)在试样的不同高度处具有明显的梯度分布特征,两种结构起伏参数与试样高度h满足关系:λ∝h~(0.88)(lgλ=0.88lgh+1.61),α∝h~(0.37)(lgλ=0.37lgh+1.81)。随冷冻温度降低,多孔陶瓷的片层尺寸变细且梯度分布特征逐渐不明显。随冷冻温度降低,SiBCN多孔陶瓷的密度变化不明显,开气孔率均接近40%左右,压缩强度则随冷冻温度降低(片层尺寸减小)而减小。采用冷端温度-60℃的冷冻工艺及改进后的烧结工艺制备不同固相含量的SiBCN(Zr)多孔陶瓷,叁种固含量的多孔陶瓷均具有梯度分布的孔结构且具有较高的开气孔率,多孔陶瓷的力学性能随固含量提高而提高,初始固含量40 vol.%的SiBCN多孔陶瓷的开气孔率及压缩强度分别可达48.70±0.37%和23.07±1.79 MPa。引入ZrB_2后多孔陶瓷的力学性能更好,叁种固相含量的SiBCNZr多孔陶瓷的压缩强度较SiBCN分别提升了约37%、12%、23%。通过研究Cu-Ti混合物与多孔SiBCN陶瓷预制体的润湿与浸渗行为,确定金属混合物的成分为Cu_(80)Ti_(20)。采用无压浸渗工艺制备的初始SiBCN固相含量30、35、40 vol.%的双连续复合材料的物相组成主要为β-SiC、BNC、Cu、Ti以及界面反应产物TiC(N)、Cu_5Si、TiB_2。双连续复合材料中金属与陶瓷片层交替排列且符合材料的密度随金属含量的增加而变大,陶瓷固相含量35vol.%的复合材料的密度(5.320±0.027 g/cm~3)与理论值最接近。复合材料中金属-陶瓷界面形成了宽度1~14μm的界面反应层,反应层中Ti与SiBCN基体反应促进Cu与Si充分接触和反应,反应产物块状TiC_xN_y与棒状TiB_xN_y交错分布在金属-陶瓷界面上。采用压头位移平行/垂直于冷冻方向两种加载方式所得到的力学性能随固相含量改变而变化的规律一致。Cu/SiBCN双连续复合材料的抗弯强度随陶瓷固含量提高而减小,抗弯强度最大可达252.36±3.32 MPa。随复合材料陶瓷初始固含量提高,弹性模量小幅增大,断裂韧性先增大后减小,断裂韧性最大可达的11.24±0.31MPa·m~(1/2)。选择综合性能较好的陶瓷固相含量35vol.%的Cu/SiBCN复合材料进行烧蚀试验,烧蚀10s后其质量烧蚀率与线烧蚀率分别为0.06 g/s及0.25 mm/s。氧-乙炔火焰对试样表面的烧蚀机制主要为:机械剥蚀、气流冲刷及高温氧化,在上述损伤机制的作用下双连续复合材料烧蚀后表面覆盖一层TiO_2氧化膜,烧蚀中心A区域释放出大量Cu液并形成烧蚀坑,Cu液在TiO_2的包裹下一部分离开试样,Cu的熔化和流出吸收大量热量,另一部分Cu堆积在烧蚀坑周围的B区域,保护基体免受损伤。试样外围C区域表明距试样低端高度基本无变化但表面形成多孔氧化层。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

何波,雷涛,庄家良,孙长青,杨光[8](2019)在《激光沉积铝合金-陶瓷梯度材料组织与性能研究》一文中研究指出为了提高铝合金的硬度、耐磨性,通过激光沉积制造技术制备铝合金-陶瓷梯度复合梯度材料层。观察梯度材料的显微组织,测试其显微硬度和摩擦磨损性能,并分析了磨损机制和强化机制。结果表明基体和梯度层结合良好无裂纹,相比铝合金基体,梯度材料层的组织更为细小均匀,并且随着陶瓷含量越多,晶粒越细小;显微硬度分析显示,从基材到12%陶瓷层的硬度呈上升趋势,基材硬度约为HV 80,梯度材料层硬度最高达到HV 170;随着梯度比例的增加耐磨性能随之增强, 12%陶瓷层摩擦系数最小,磨损失重最少,仅为4.2 mg,远远小于基体。梯度层的显微硬度和耐磨性提高的主要原因有陶瓷颗粒弥散分布强化、激光沉积组织的细晶强化。(本文来源于《稀有金属》期刊2019年04期)

陈硕,赵忠民,张龙,程兆刚,于贵波[9](2018)在《中间钛片对TiB_2基陶瓷/钛合金梯度复合材料组织及性能的影响(英文)》一文中研究指出在钛合金与陶瓷粉末之间引入厚度0.5~1.5mm的中间钛片,采用自蔓延离心熔铸工艺快速制备出了TiB_2基陶瓷/钛合金梯度复合材料。经过XRD、FESEM和EDS分析表明,添加钛片对陶瓷相没有明显的影响,但随着中间钛片厚度的增加,不仅细化陶瓷基体并改善其组织均匀性,而且增加了梯度界面厚度,减小甚至消除了钛合金基底热影响区。同时,热真空条件下液态陶瓷与钛合金之间发生熔化连接和原子互扩散,进而在凝固后期诱发TiB_2与Ti液的包晶反应TiB_2(s)+Ti(l)→2TiB(s),TiB自Ti液中的析晶反应和TiB与Ti液的共晶反应,实现了TiB_2的消减及TiB的生长,不仅改善了界面的残余应力,而且获得了陶瓷/钛合金多尺度多层次复合。界面组织结构的梯度演化与陶瓷/钛合金的热匹配不仅使梯度材料的硬度呈连续变化,而且使界面剪切强度达到了(316±25)MPa。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2018年03期)

倪秀英,赵军,孙加林,李洪江,侯冠明[10](2018)在《梯度结构Al_2O_3-(W,Ti)C-TiN-Mo-Ni纳米金属陶瓷刀具材料的设计及制备》一文中研究指出基于对高速硬切削时刀具应力和温度分布,以及刀具内部疲劳裂纹扩展仿真分析,提出一个组分含量分布和微观结构具有梯度特征的设计模型。通过韧性相的添加和梯度结构的引入,实现疲劳裂纹扩展速率的减缓,从而提高刀具寿命。采用二阶段热压烧结工艺制备出具有梯度结构的Al_2O_3-(W,Ti)C-TiN-Mo-Ni纳米复合刀具材料,并对其微观结构和力学性能进行研究。结果表明:所制备的梯度结构金属陶瓷材料表层硬度、内层的断裂韧度和抗弯强度分别达到19.258GPa,10.015MPa·m~(1/2)和1017.475MPa,满足高速硬切削刀具的性能要求。材料的断口出现韧窝和黏结相撕裂形成的断裂棱,有利于断裂韧度和抗弯强度的增强,从而提高刀具抗疲劳裂纹扩展能力。(本文来源于《材料工程》期刊2018年02期)

陶瓷梯度材料论文开题报告

(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:

目前集成式热防护系统(ITPS)通常在设计时采用单层金属夹芯板和均质隔热材料组成,这种设计的隔热效果有限,并有屈曲失效的高分险。相比之下,我们设计的的ITPS采用梯度隔热夹芯材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构相组合的方式,既可以提高热防护性能,又可以提高隔热结构的抗弯曲强度。结果表明,与填充均质隔热材料的ITPS相比,填充特定梯度顺序隔热材料的ITPS在热载荷作用下,其下面板的温度最高值更低并且温度分布均匀性更好。结果证明按特定顺序填充梯度分层隔热材料可以有效地提高ITPS的隔热性能。此外,将填充在ITPS中的夹芯材料按密度和导热系数由小到大的顺序排列,其隔热效果要比与其顺序相反的ITPS的隔热性能好。此外,通过在ITPS中集成多层夹芯板的方式,可以显着提高抗弯曲强度和底面板的温度分布均匀性,并可以有效地降低底面板温度,以上结果表明该设计可以抑制ITPS的热短路效应。此结果提供了一种具有发展前景并可以广泛应用于高超音速飞行器上的提高ITPS的防隔热性能和机械性能的方法。

(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。

陶瓷梯度材料论文参考文献

[1].彭文斌,赵忠民,尹德军.TiC-TiB_2-Fe陶瓷与42CrMo熔化连接及层间梯度复合材料制备[J].热加工工艺.2019

[2].王秀武,韦凯.集成梯度隔热材料和多层陶瓷基复合材料的多孔夹芯板结构的热防护系统[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集(上).2018

[3].马红雷.低温共烧陶瓷氧化物/2024铝合金梯度复合材料的制备及性能研究[J].热加工工艺.2018

[4].赵忠民,彭文斌,吴宝军,张龙.TiB_2基陶瓷/42CrMo合金层状复合材料梯度纳米结构组织演化[J].稀有金属材料与工程.2018

[5].路晓波,刘宏波,刘锋,赵忠民.TiB_2基陶瓷/Ti-6Al-4V合金梯度纳米复合材料组织演化与力学性能[J].稀有金属材料与工程.2018

[6].韩保红,程兆刚,韩思辰,赵忠民,王民全.TiB_2基陶瓷/Ti-6Al-4V合金梯度纳米复合材料组织演化与防弹性能[J].稀有金属材料与工程.2018

[7].王高远.冰模法制备SiBCN(Zr)梯度多孔陶瓷及其双连续复合材料的制备与性能研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[8].何波,雷涛,庄家良,孙长青,杨光.激光沉积铝合金-陶瓷梯度材料组织与性能研究[J].稀有金属.2019

[9].陈硕,赵忠民,张龙,程兆刚,于贵波.中间钛片对TiB_2基陶瓷/钛合金梯度复合材料组织及性能的影响(英文)[J].稀有金属材料与工程.2018

[10].倪秀英,赵军,孙加林,李洪江,侯冠明.梯度结构Al_2O_3-(W,Ti)C-TiN-Mo-Ni纳米金属陶瓷刀具材料的设计及制备[J].材料工程.2018

论文知识图

金属-陶瓷功能梯度材料自诱导电火花加工...一35梯度材料结构模型等离子直接成形技术制备金属-陶瓷功能梯...层合法制备金属陶瓷梯度材料示...粉末冶金法制备金属-陶瓷功能梯度材料示...残余抗弯强度与温差的关系

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