导读:本文包含了梯度功能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,材料,功能,激光,氧化锆,镀层,阴极。
梯度功能材料论文文献综述
姚明浦[1]（2019）在《模切刀具梯度功能材料激光熔覆制备方法》一文中研究指出激光熔覆制备梯度功能材料不仅能够实现模切刀具内柔外刚的性能要求,提升其使用寿命,也能大大降低生产成本。通过研究激光熔覆工艺参数与工艺结果之间的内在规律,获得单层多道、多层多道熔覆层成型精度及质量的数学模型,实现对二维硬度梯度熔覆层性能的控制与预测,对完善模切刀具梯度功能材料激光熔覆制备方法的基础理论有积极意义。为了研究模切刀具梯度功能材料激光熔覆制备方法,首先,通过响应面法中的中心复合设计试验法,研究了激光功率、扫描速度、气流量、搭接率对单层多道搭接熔覆层的宽度、平整度和稀释率以及熔覆效率的耦合作用规律,揭示工艺参数与熔覆层几何形貌、熔覆效率间的内在函数关系,获得目标值的工艺参数区间。第二,建立刀具材料组成成分梯度与性能之间的关系,获得与目标硬度值对应的粉末比例梯度,合理分配粉末梯度制备二维硬度梯度熔覆层。第叁,在二维硬度梯度性能矩阵的基础上,针对不同的粉末配方及比例对梯度熔覆层的影响,构建工艺参数与工艺结果之间的简析表达式,揭示激光熔覆工艺参数与熔覆层内部组织质量之间的耦合作用机理,指导工艺实施。最后,研究了梯度功能材料激光熔覆制备方法,为二维梯度材料成形质量的控制与预测、以及工艺参数优化提供理论依据。研究成果可以应用在大尺寸回转类刀具、特殊形状刀具、发动机叶轮等耐高温、耐磨、耐腐蚀等梯度材料的制造、熔覆与切削的混合制造,为高硬度难加工刀具复合材料的激光熔覆制造技术提供理论依据。(本文来源于《福建工程学院》期刊2019-05-01）
陈翔[2]（2019）在《爆炸压焊—扩散烧结法制备钨铜涂层与钨铜梯度功能材料的研究》一文中研究指出爆炸压焊-扩散烧结法是一种全新的爆炸加工方法,该方法将爆炸压实、爆炸焊接和扩散烧结有机的结合在一起,具有装置简单,效率高、制备出的涂层致密度高、结合强度高等特点,是一种具有广阔应用前景的爆炸加工方法。本文以钨铜(W-Cu)材料作为研究对象对爆炸压焊-扩散烧结法的技术方法及宏、细观结合原理进行了深入的研究。首先,介绍了爆炸压焊-扩散烧结法的工艺流程,给出了还原烧结、爆炸压焊、扩散烧结的基本原理。在爆炸压焊基本原理中提出要想获得高质量的涂层必须要实现涂层的压实,涂层颗粒间的爆炸焊接和涂层与基体间的爆炸焊合,其中只要压力达到涂层中粉末发生爆炸焊接的条件,涂层颗粒间就可以发生焊接、涂层与基体间也可以发生爆炸焊合。给出了涂层爆炸压实所需压力和涂层粉末颗粒发生爆炸焊接所需压力的计算方法。并提出选取这两个压力中较大的那个压力作为爆炸压焊所需的压力。其次,使用爆炸压焊-扩散烧结法在铜锥形罩的内表面制备了W-Cu涂层,证明该方法不仅可以在板材表面备涂涂层还可可异形结构构面面制涂层。。在制涂层层过程程中引引其他的杂质且钨、铜分布均匀。通过研究钨颗粒尺寸、钨含量与爆速对爆炸压焊焊--u涂层的影响,发现爆爆对涂层的致密度影响很很,钨颗粒尺寸、钨含量对涂层的微观形貌影响很很。使用水下爆炸压焊装置在铜基体表面制备出了W--u涂层,使制备备面积的涂层材料成为可能。并使用该方法制备出了高致密度的W--u梯度材料,发现现钨含量比较低时该方法可避免W--u涂层中钨颗粒的长长,但当钨含量比较高时,粉粉层中的钨颗粒还是是长长。分析出钨颗粒发生长长的原因是在爆炸产生的压力作用下下--u颗粒粒剧烈的摩擦导致局部区域的温度急剧上升所致。然后,对爆炸压焊的宏观机理进行研究。提出了了种计算多孔混合物的方法,该方方先是通过混合物迭加原理得出密实混合物的Hugoniot曲线,然后对密实混合物的的ugoniot曲线进行等压外推得出多孔(粉粉)混合物的Hugoniot曲线。将等压推广得出的多孔材料的Hugoniot曲线代代到数值模模中,使用软件对爆炸压焊制备涂层的宏观过程进行数值模模,得出涂层中的冲击波演化规律。通过飞板加载试验发现冲击波波射角度对涂层与基体能否焊接起着至关重要的作用,在高压力下正冲击波波射时,涂层与基体出现了分离的现象,使用用维冲击波界面反射原理解释了正正射冲击波作用下涂层层基体分离的原因,并指出涂层层基体的结合是由于涂层与基体的内碰撞造成的。最后,对爆炸压焊的细观机理进行研究。通过试验得出在爆炸压焊中涂层与基体的的观连接方式有爆炸焊接、摩擦焊接、射流侵彻、液相烧结。使用SPH方法对细观孔隙的闭合过程进行数值模拟,得出的细观连接方式与试验相同。通过试验发现扩散烧结可以消除材料内部的缺陷,并证明了涂层与基体间存在元素的扩散。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-04-01）
刘帅,王阳,刘常升[3]（2018）在《激光熔化沉积技术在制备梯度功能材料中的应用》一文中研究指出激光熔化沉积(LMD)是一种典型的增材制造技术,与传统的成形工艺相比,具有加工周期短、设计灵活、成形件尺寸精度高、绿色环保等一系列特点。梯度功能材料(FGM)是一种先进的功能性材料,其内部没有明显的界面,材料的成分、组织性能呈梯度变化。在梯度功能材料的制造方法中,激光熔化沉积既可以缓和不同材料间的应力,保证材料优良的成形性,又可以通过灵活的设计来控制成形件组织和性能的变化和分布规律,为梯度功能材料的制造提供了一种新途径。介绍了激光熔化沉积的技术特点、梯度功能材料的特点与应用、国内外激光熔化沉积技术制造梯度功能材料方面的研究进展,以及团队目前在此领域的研究状况,同时分析了利用激光熔化沉积技术制造梯度功能材料的发展前景。(本文来源于《航空制造技术》期刊2018年17期）
刘凯[4]（2017）在《水泥基梯度功能材料抗侵彻性能的研究》一文中研究指出随着我国对远海固有领土主权的规范管理和海洋发展战略的制定和实施,在远海岛礁兴建综合补给基地与哨所将是远海战略的首要步骤。而现使用的传统建筑材料在海洋气候环境下,在防护抗冲击、保温隔热等性能均在一定程度上难以满足远海岛礁服役条件,严重制约我国对远海的大规模建设、管理和资源开发。本文中所研究的材料为水泥基相似材料间复合而成的梯度功能材料,集防护抗冲击与保温隔热性能于一身,该材料是为了抵抗远海岛礁恶劣的环境,满足岛礁建设要求而研发的一种新型水泥基梯度功能材料,其相关的性能急待探索研究。本文主要研究了用于岛礁建设中的防护隔热一体化梯度材料的抗侵彻性能。首先确定了梯度功能材料中各组分的合理厚度分布,并对各组分的厚度分布进行了优化;其次运用LS-DYNA有限元软件,数值模拟了弹体侵彻靶体的过程;最后根据模拟结果判断梯度功能材料抗侵彻性能的优劣。本文的主要研究内容及结论如下:(1)通过运用细观力学中的线性混合律预测了梯度功能材料过渡层的性能,并确定了过渡层的相关力学参数;梯度功能材料靶体各组分层及过渡层均采用HJC本构模型,子弹采用Johnson-Cook本构模型。通过LS-DYNA软件的模拟计算,得出预测的梯度功能材料过渡层的预测方法是有效的,验证HJC本构模型描述水泥基材料可靠。(2)确定了本文研究的材料各组分间最佳厚度比。材料沿其厚度方向共分5层,其中外层、中层、内层为不同的材料,外层与中层界面、中层与内层界面为过渡层。数值模拟计算中将过渡层中的单元按一定比例的体积含量分配,使各组分的性能满足沿同一方向连续变化的目的。然后,将各组分层设定为不同的厚度,每层材料的性能和组成随着厚度的变化而变化,从而将其作为一种计算工况,本文以梯度功能结构材料的实用目的为出发点,故设定材料的总厚度不变。通过改变各功能层的厚度,以材料的抗侵彻性能优劣为评价标准,筛选出各功能层间的最佳厚度比;取最佳厚度比的一组材料,改变中层吸能缓冲层的厚度,数值模拟弹体侵彻梯度功能材料靶体,以材料的抗侵彻性能优劣为评价标准,最终筛选出最优厚度比的梯度功能材料,完成对材料的各组分体积含量的优化。(3)利用LS-DYNA显式动力分析软件对筛选出来的已优化的最佳厚度比材料进行侵彻问题的数值模拟计算,得出并分析梯度功能结构材料的破坏形态、弹坑直径、侵彻深度、弹体速度时间曲线。通过与传统普通混凝土材料以及无粗集料超高强混凝土材料的对比分析,评价水泥基梯度功能材料抗侵彻性能的优劣,为梯度功能材料用于岛礁工程建设提供一定的理论支持,同时也为下一步的打靶实验提供参考。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2017-03-01）
方媛,苏云峰,张永胜,胡丽天[5]（2016）在《氧化锆基梯度功能材料的设计、制备与性能优化》一文中研究指出以石墨为单相润滑剂,设计、制备了梯度层热膨胀系数呈连续变化的氧化锆基功能梯度材料,研究了结构参数与梯度材料力学性能的关系。结果表明:通过调节石墨在复合材料中的空间分布特征,可实现对材料内残余应力大小的调节,进而实现材料力学性能的优化。增大梯度层数和承载层厚度均有利于梯度材料力学性能的提高。梯度指数p为2.5时,材料具有最佳的抗弯强度,抗弯强度可达750 MPa。材料的梯度结构设计实现了陶瓷复合材料的结构/润滑功能一体化。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2016年12期）
邓子玉,陈丽婷[6]（2016）在《梯度功能材料的梯度设计与应力分析》一文中研究指出采用有限元分析软件,对316L/ZrO2层状复合材料和不同层数的梯度功能材料进行了热应力和拉应力分析,为实验制备316L/ZrO2梯度功能材料确定了最佳梯度层数。结果表明:热工作时温度在梯度功能材料内部是逐层过渡的;梯度功能材料有良好的应力缓和能力;随着层数的增加,热应力缓和能力和抗拉伸能力越来越强,当层数增至五层时,材料内部产生的拉应力不再递减,稍有增加,经综合分析确定了材料的最佳梯度层数为四层。(本文来源于《沈阳理工大学学报》期刊2016年05期）
王洪奎[7]（2016）在《复合电镀法制备梯度功能材料的研究现状》一文中研究指出0前言现代科学技术的高速发展对材料的要求不断提高,如耐热性、机械强度和使用寿命等。新材料的研发十分重要。20世纪80年代,日本宇航领域科学家首先提出"梯度功能材料"的概念。与传统的匀质材料和复合材料不同,梯度功能材料要求材料两面具有不同性质(如金属和陶瓷),材料内部组成呈梯度变化,这一设想很快引起世界各国科学家的兴趣和关注。我国政府也把梯度功能材料的研发列入国家(本文来源于《表面工程与再制造》期刊2016年03期）
陈丽婷[8]（2015）在《ZrO_2/316L不锈钢梯度功能材料的制备及性能分析》一文中研究指出本研究采用316L不锈钢粉末及3%mol氧化钇部分稳定氧化锆粉末为材料。首先采用有限元分析法,对ZrO_2/316L不锈钢梯度功能材料进行设计,分别对实际工作环境中的纯316L、层状复合材料、两层梯度材料、叁层梯度材料、四层梯度材料进行了热应力和拉应力的模拟分析。之后采用粉末注射成形法成功的制备了Z rO2/316L不锈钢两层功能梯度材料,两层成分分别为90%316L/10%ZrO_2和80%316L/20%ZrO_2。确定了梯度材料制备过程中的喂料、注射成型、脱脂、烧结等工艺的最佳工艺参数。并对制得的梯度功能材料微观组织和结构进行了观察与分析,对材料界面过渡区的元素分布、横截面的硬度进行检测和分析。研究结果表明,梯度功能材料内部的温度场是逐渐过渡的,层数越多越能缓和温度的过渡,各层材料间的温度梯度变化也越小,热应力值随梯度层数增多而降低;材料的抗拉伸能力随着FGM梯度层数的增加而变强,FGM的拉应力及热应力都主要集中在界面处,且层数越多,梯度层间最大应力和应力区域越小,材料缓和应力的作用越明显;ZrO_2/316L不锈钢梯度功能材料的抗拉能力和热应力缓和能力均比ZrO_2/316L不锈钢层状复合材料以及纯316L不锈钢要好。确定了ZrO_2/316L不锈钢两层梯度功能材料合理的制备工艺为:喂料的粉末装载体积分数为56%;注射温度、压力、保压时间分别为150℃、80MPa、3s;在水浴锅内进行溶剂脱脂,脱脂溶剂采用正庚烷,脱脂温度为45℃,脱脂时间为4h,此时石蜡脱除率可达90%,具备进行热脱脂的的孔隙条件;热脱脂室温至420℃温度区间的平均升温速率约为2℃/min,420℃~650℃升温速率平均约为3℃/min,同时在250℃、420℃、550℃、650℃分别进行保温30min、60min、60min、60min;烧结时室温至900℃低温烧结阶段,升温速率为5℃/min左右,并在900℃保温1h,进行预烧结,900℃~1100℃中温烧结阶段升温速率为2.5℃/min左右,在烧结的高温阶段1100℃~1320℃之间升温速率约为2℃/min,最后在1320℃进行保温一小时。经检测所制备的ZrO_2/316L不锈钢两层功能梯度材料的层间过渡区无分层现象,也没有由于结合不良而造成的裂纹,界面附近元素及硬度都呈连续变化,硬度随ZrO_2含量的增多而变大。(本文来源于《沈阳理工大学》期刊2015-12-10）
牛瑞琴,邹汉涛,吴倩,张荣波[9]（2015）在《聚乳酸梯度功能材料的制备与应用研究》一文中研究指出聚乳酸是一种具有良好的生物相容性、生物降解性和生物吸收性的高分子材料,近年来,被广泛应用于生物医用及日常生活等领域。梯度功能材料作为一种新型的复合材料,凭借其独特的性能优势受到广泛关注。综述了聚乳酸梯度功能材料的制备方法以及其在国内外应用领域取得的最新研究成果,展望了聚乳酸梯度功能材料未来的发展方向和应用前景。(本文来源于《材料导报》期刊2015年19期）
[10]（2015）在《梯度功能材料与复合电镀技术》一文中研究指出梯度功能材料是具有高性能的新型复合材料。材料正反两面功能和成分有较大差异,是一种功能从A材料缓慢过渡到B材料的非均质材料,其物理性质呈连续的梯度变化。例如制造航天飞机、运载火箭外壳,外表面要承受上千度的高温,内侧又要具有良好的力学强度和导热性,只有梯度功能材料可以满足这一要求。壳体外层为耐热陶瓷成分,内侧为金属成分,中间部分的结构和成分呈连续递变,其耐热性、力学强(本文来源于《电镀与精饰》期刊2015年02期）
梯度功能材料论文开题报告
（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：
爆炸压焊-扩散烧结法是一种全新的爆炸加工方法,该方法将爆炸压实、爆炸焊接和扩散烧结有机的结合在一起,具有装置简单,效率高、制备出的涂层致密度高、结合强度高等特点,是一种具有广阔应用前景的爆炸加工方法。本文以钨铜(W-Cu)材料作为研究对象对爆炸压焊-扩散烧结法的技术方法及宏、细观结合原理进行了深入的研究。首先,介绍了爆炸压焊-扩散烧结法的工艺流程,给出了还原烧结、爆炸压焊、扩散烧结的基本原理。在爆炸压焊基本原理中提出要想获得高质量的涂层必须要实现涂层的压实,涂层颗粒间的爆炸焊接和涂层与基体间的爆炸焊合,其中只要压力达到涂层中粉末发生爆炸焊接的条件,涂层颗粒间就可以发生焊接、涂层与基体间也可以发生爆炸焊合。给出了涂层爆炸压实所需压力和涂层粉末颗粒发生爆炸焊接所需压力的计算方法。并提出选取这两个压力中较大的那个压力作为爆炸压焊所需的压力。其次,使用爆炸压焊-扩散烧结法在铜锥形罩的内表面制备了W-Cu涂层,证明该方法不仅可以在板材表面备涂涂层还可可异形结构构面面制涂层。。在制涂层层过程程中引引其他的杂质且钨、铜分布均匀。通过研究钨颗粒尺寸、钨含量与爆速对爆炸压焊焊--u涂层的影响,发现爆爆对涂层的致密度影响很很,钨颗粒尺寸、钨含量对涂层的微观形貌影响很很。使用水下爆炸压焊装置在铜基体表面制备出了W--u涂层,使制备备面积的涂层材料成为可能。并使用该方法制备出了高致密度的W--u梯度材料,发现现钨含量比较低时该方法可避免W--u涂层中钨颗粒的长长,但当钨含量比较高时,粉粉层中的钨颗粒还是是长长。分析出钨颗粒发生长长的原因是在爆炸产生的压力作用下下--u颗粒粒剧烈的摩擦导致局部区域的温度急剧上升所致。然后,对爆炸压焊的宏观机理进行研究。提出了了种计算多孔混合物的方法,该方方先是通过混合物迭加原理得出密实混合物的Hugoniot曲线,然后对密实混合物的的ugoniot曲线进行等压外推得出多孔(粉粉)混合物的Hugoniot曲线。将等压推广得出的多孔材料的Hugoniot曲线代代到数值模模中,使用软件对爆炸压焊制备涂层的宏观过程进行数值模模,得出涂层中的冲击波演化规律。通过飞板加载试验发现冲击波波射角度对涂层与基体能否焊接起着至关重要的作用,在高压力下正冲击波波射时,涂层与基体出现了分离的现象,使用用维冲击波界面反射原理解释了正正射冲击波作用下涂层层基体分离的原因,并指出涂层层基体的结合是由于涂层与基体的内碰撞造成的。最后,对爆炸压焊的细观机理进行研究。通过试验得出在爆炸压焊中涂层与基体的的观连接方式有爆炸焊接、摩擦焊接、射流侵彻、液相烧结。使用SPH方法对细观孔隙的闭合过程进行数值模拟,得出的细观连接方式与试验相同。通过试验发现扩散烧结可以消除材料内部的缺陷,并证明了涂层与基体间存在元素的扩散。
（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。
梯度功能材料论文参考文献
[1].姚明浦.模切刀具梯度功能材料激光熔覆制备方法[D].福建工程学院.2019
[2].陈翔.爆炸压焊—扩散烧结法制备钨铜涂层与钨铜梯度功能材料的研究[D].大连理工大学.2019
[3].刘帅,王阳,刘常升.激光熔化沉积技术在制备梯度功能材料中的应用[J].航空制造技术.2018
[4].刘凯.水泥基梯度功能材料抗侵彻性能的研究[D].武汉理工大学.2017
[5].方媛,苏云峰,张永胜,胡丽天.氧化锆基梯度功能材料的设计、制备与性能优化[J].硅酸盐学报.2016
[6].邓子玉,陈丽婷.梯度功能材料的梯度设计与应力分析[J].沈阳理工大学学报.2016
[7].王洪奎.复合电镀法制备梯度功能材料的研究现状[J].表面工程与再制造.2016
[8].陈丽婷.ZrO_2/316L不锈钢梯度功能材料的制备及性能分析[D].沈阳理工大学.2015
[9].牛瑞琴,邹汉涛,吴倩,张荣波.聚乳酸梯度功能材料的制备与应用研究[J].材料导报.2015
[10]..梯度功能材料与复合电镀技术[J].电镀与精饰.2015
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