导读:本文包含了非晶基复合材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:高密度,非晶金属基复合材料,穿甲威力
非晶基复合材料论文文献综述
邹敏明,祝理君,任丽宏[1]（2019）在《高密度非晶金属基复合材料穿甲威力研究》一文中研究指出利用ANSYS和靶试研究高密度非晶金属基复合材料和93钨合金弹芯穿甲威力。结果表明:在弹芯着靶速度为(1 400±20)m/s时,非晶金属基复合材料弹芯平均穿深为69.7 mm,单位穿深所需平均动能为625.3 J/mm,分别较93钨合金弹芯高20%和低17%;高密度非晶金属基复合材料具有更高的穿甲威力归功于材料更高的动态压缩强度和穿甲过程中的自锐行为。(本文来源于《兵器材料科学与工程》期刊2019年06期）
白乐荣[2]（2019）在《半固态等温处理不同尺寸Ti_(48)Zr_(18)V_(12)Cu_5Be_(17)块体非晶复合材料组织与性能研究》一文中研究指出块体非晶合金因其具备诸多晶态材料不具备的独特性能如高硬度、高强度、高弹性极限(2%)和优异的抗腐蚀能力等一直备受国内外相关专家的青睐。然而不尽人意的是,在室温压缩加载过程中,绝大多数的非晶合金由于其内部高度局域化剪切带的快速扩展而呈现脆性断裂。克服这一问题的主要方法是在非晶合金中引入第二相塑性颗粒以获得非晶态复合材料。本文通过结合水冷铜模吸铸和半固态等温热处理方法制备出不同直径(2mm,4 mm,6 mm)的铸态和不同实验参数下半固态处理的Ti_(48)Zr_(18)V_(12)Cu_5Be_(17)非晶复合材料试样。结合金相显微镜、XRD、SEM、EDS和TEM等检测设备对试样微观组织结构进行分析表征,并通过DSC、纳米压痕和室温压缩实验等研究了铜模吸铸尺寸和半固态热处理对材料的热物理性能、本征性能和力学性能的影响,研究得出以下主要结论:(1)随着铜模吸铸尺寸的增大,复合材料中晶体相的尺寸和体积分数也越来越大,而材料在室温压缩下塑性逐步降低;改变铜模吸铸尺寸对本研究中复合材料热物理性能影响并不明显且叁者在铸态下玻璃转变都发生在620 K附近。(2)在对材料进行半固态热处理时,叁种尺寸下复合材料均在900℃下保温10 min后塑性达到最高,分别为由铸态的9.1%、8.1%和3.5%提升为14.1%、16.4%和18.0%。(3)复合材料内部晶粒形状因子较大时,材料均表现出良好塑性,反之,当晶粒圆整度较低时,材料大多表现出室温脆性特征。(4)铸态和900℃保温10 min后BMGMCs中复合材料的屈服强度和β-Ti相晶粒尺寸分别服从σ_y=1443+3046D~(-1)和σ_y'=1465+4062D~(-1)的关系。(5)具有不同吸铸尺寸的铸态BMGMCs在经参数为900℃保温10 min的半固态处理后均表现出更加优异的塑性和断裂强度,其中复合材料T_(6s)展示出18.0%的高塑性应变和2204 MPa的高断裂强度。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-06-30）
赵燕春,毛瑞鹏,许丛郁,孙浩,蒋建龙[3]（2019）在《Ti基非晶复合材料的强韧化机理》一文中研究指出采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼-铜模吸铸法在真空及高纯氩气保护条件下制备了直径3 mm的(Ti_(0.5)Ni_(0.48)M_(0.02))_(80)Cu_(20)(M=Fe,Ce,Zr)合金,研究了Fe、Ce、Zr对合金凝固组织中形状记忆晶相析出的变化规律的影响,分析了该合金的室温力学行为与强韧化机理。研究发现,(Ti_(0.5)Ni_(0.48)M_(0.02))_(80)Cu_(20)(M=Fe,Ce,Zr)合金铸态结构均为非晶+形状记忆晶相(B2过冷奥氏体和B19'热致马氏体)的复合结构,其中M=Fe、Ce的合金B2相析出体积分数较多,M=Zr的合金B19'相析出体积分数较多。在室温压缩过程中,合金均表现出良好的综合力学性能,其中以M=Ce的合金性能最优,断裂强度,屈服强度,塑性应变分别达到2645 MPa,1150 MPa和12.2%。合金在受压应力断裂后,组织中奥氏体相体积分数减小,马氏体相体积分数增加,同时在屈服后均表现出强烈的加工硬化行为。加工硬化速率和瞬时加工硬化指数随真应变的变化分为3个阶段,合金内部在压应力的作用下B2向B19'相转变是合金强韧化的主要动力。M=Fe的合金加工硬化速率、平均加工硬化指数、瞬时加工硬化指数最大,加工硬化能力最强,M=Ce的合金次之,M=Zr的合金最弱。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年06期）
王法超[4]（2019）在《Gd_(60)Co_(40-x)Fe_x(x=0,5,10)非晶纳米晶复合材料的磁热性能研究》一文中研究指出非晶合金因其独特的长程无序结构而具有磁转变温度可调、低涡流损耗、低磁滞热滞、耐腐蚀、高强度、热稳定高以及易加工成型等特性;另外作为磁制冷工质的候选材料之一,非晶合金的磁热效应具有宽化的温度区间和高的相对制冷能力。Gd-Co二元非晶体系在近室温区间具有较大的磁熵变值,随着Co元素含量的增加,其居里温度可调节至近室温,但磁熵变值减小。具有平台型磁热效应的复合材料,能在基本不降低磁熵变值情况下,拓宽材料的工作温度区间,且更符合适用于近室温的Ericsson热循环对工质的性能要求。通过粘结法或烧结法可以制备这种复合材料,但制冷过程中相邻颗粒之间因温差而发生传热致使效率降低,内生法制备非晶-纳米晶复合材料可以避免上述问题。本文通过控制熔体快淬冷速和退火热处理制备获得Gd_(60)Co_(40-x)0-x Fe_x(x=0,5,10)非晶-纳米晶复合材料,并利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜、差示扫描量热仪和综合物理测试系统等设备检测分析其相组成、微观结构、热性能和磁热性能,研究了该系列复合材料微观组成对磁热性能的影响机制。主要研究结果如下:采用单辊熔态旋淬法,通过调节冷却速率,获得了名义成分为Gd_(60)Co_(40-x)0-x Fe_x(x=0,5,10)的一系列不同微观结构的非晶纳米晶复合合金。其中,Gd_(60)Co_(30)Fe_(10)合金在不同的冷速(铜辊表面线速度为50 m/s、12.5 m/s和6 m/s)下,分别可制得:非晶态、富Gd非晶+(Fe,Co)_5Gd纳米晶以及富Gd非晶+(Fe,Co)_5Gd纳米晶+hcp-Gd纳米晶的复合材料,析出纳米晶尺寸为~10-30 nm。另外,其在不同退火工艺热处理后,还可进一步获得相组成为富Gd非晶+(Fe,Co)_5Gd纳米晶+Gd_(12)(Co,Fe)_7纳米晶+hcp-Gd纳米晶,以及富Gd非晶+(Fe,Co)_5Gd纳米晶+Gd_(12)(Co,Fe)_7纳米晶+Gd_3(Co,Fe)纳米晶的复合材料。退火热处理后的试样中,晶粒均弥散分布于非晶基体中,尺寸平均为~20-30 nm。在外加磁场为10 Oe、50 Oe和200 Oe下,转速6 m/s制备态的Gd_(60)Co_(30)Fe_(10)合金磁转变温度经过拐点法分别确定为244 K、237 K和217 K,即随着磁场增加磁转变温度向低温偏移,这种现象主要是合金内部存在的局域成分不均匀性(团簇或短程序)所造成;在0-2 T磁场变条件下,其磁熵变峰值最高为2.18 Jkg~(-1)K~(-1),对应温度约为217 K,具有较大的半峰宽温度140 K,较好的相对制冷能力305.2 Jkg~(-1),高于具有相似居里温度的Gd_(55)Co_(35)Mn_(10)(600 K/20 min)非晶纳米晶合金和Gd_(55)Co_(45)非晶合金的相对制冷能力,表现出更优异的磁热性能。而退火态Gd_(60)Co_(30)Fe_(10)(6 m/s)-553 K合金试样在165 K附近处得到最大磁熵变|ΔS_M~(pk)|为2.55 Jkg~(-1)K~(-1),另外约在245 K与275 K附近的工作温区内,其磁熵变曲线呈现平台型,即整体曲线呈现台阶状,但由于各相之间含量配比的缘故,导致曲线的主要磁热效应位于~165 K。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2019-06-03）
郭海建[5]（2019）在《Ni基非晶纤维增强镁基复合材料的制备及界面研究》一文中研究指出本文围绕Ni基非晶纤维增强镁基复合材料的制备及界面研究。制备了满足力学性能的Ni_(60.96)Nb_(19.26)Ta_(19.78)非晶纤维,分析了不同工艺参数对Ni基非晶纤维增强镁基复合材料浸渗质量的影响,优化了工艺参数,制备了Ni基非晶纤维增强镁基复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、电子万能试验机等分析测试手段,对镁基复合材料的微观组织及力学性能进行研究,分析了界面结合状态对镁基复合材料力学性能的影响机制。采用真空电弧熔炼及熔体抽拉法制备了Ni_(60.96)Nb_(19.26)Ta_(19.78)纤维。利用SEM、TEM、XRD、DSC、万能试验机等分析测试手段,确定了制得的Ni_(60.96)Nb_(19.26)Ta_(19.78)纤维为非晶态,纤维直径约为50μm,截面圆度高,表面光滑,无明显瑞利波和沟槽。其玻璃转变温度T_g=661℃,初始晶化温度T_(x1)=704℃,其过冷液相区ΔT_x=43℃。Ni_(60.96)Nb_(19.26)Ta_(19.78)非晶纤维的平均断裂强度为2894.96 MPa,延伸率为1.68%。利用自行设计的设备,采用挤压铸造法制备了Ni基非晶纤维增强镁基复合材料。研究了不同工艺参数对Ni基非晶纤维增强镁基复合材料致密度的影响。结果表明,镁基复合材料的致密度随保压时间的延长、熔体温度的升高及熔体温度与非晶纤维预热温度差减小而逐渐增大。其中,保压时间对镁基复合材料致密度的影响最大,其次是熔体温度,最后是熔体温度与非晶纤维预热温度差。得出制备Ni基非晶纤维增强镁基复合材料最优工艺参数为:熔体温度T_1=680℃、非晶纤维预热温度T_2=680℃、保压时间t=10min。应用SEM、TEM分析了Ni基非晶纤维与镁基体的界面结合状态。温度适中,Ni基非晶纤维与镁合金基体界面处出现厚度约为4μm的Al/Ni化合物界面反应层;纤维边缘内形成了2μm厚的扩散层,扩散层内形成少量的Mg/Ni化合物,Ni基非晶纤维仍然保持非晶态。温度过高,界面处出现厚度约为15μm的Al/Ni化合物界面反应层;纤维边缘内形成了4μm厚的扩散层,扩散层内形成少量的Mg/Ni化合物,Ni基非晶纤维部分晶化。应用电子万能试验机对镁基复合材料进行力学性能分析。熔体浇注温度为680℃时,添加了4vol%的Ni基非晶纤维后镁基复合材料抗拉强度由129MPa增加到到227MPa,提高了76%;熔体浇注温度为700℃时,添加了4vol%的Ni基非晶纤维后镁基复合材料抗拉强度由134MPa增加到到199MPa,提高了48.5%;温度适中,界面结合强度适中,使镁基复合材料在加载时,裂纹萌生后可以通过界面传递载荷,应力集中因为界面脱粘及镁基体塑性变形而得到松弛,让裂纹能够停止扩展,断口表现界面脱粘及纤维拔出现象。从而充分发挥了Ni基非晶纤维的增强作用,使镁基复合材料的抗拉强度得到提高。温度过高,界面反应物增多,纤维晶化,反而降低了Ni基非晶纤维增强镁基复合材料性能,断口平整。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
王冰[6]（2019）在《内生锆基非晶复合材料在含氯离子溶液中的腐蚀行为》一文中研究指出块体非晶合金由于其优异的力学性能例如高强度、高硬度、良好的耐磨性和低弹性模量而在工程领域受到了广泛的关注,但是它在工程领域上的应用受到了室温脆性的影响。在各种改善非晶合金室温塑性的方法中,目前最常见和有效的方式是通过弥散增韧的方式原位合成第二相树枝晶,形成内生树枝晶非晶复合材料。内生树枝晶非晶复合材料大幅度地提高了它的塑性,而且没有明显降低原块体非晶合金的强度,这使它成为一种有着非常好的应用前景的工程材料。然而对于内生非晶复合材料工程应用有关键意义的腐蚀行为和耐蚀性能的研究却比较少。本文选取了成分为Zr_(58.5)Ti_(14.3)Nb_(5.2)Cu_(6.1)Ni_(4.9)Be_(11)的内生锆基非晶复合材料,对其在酸、碱和盐溶液中的腐蚀行为和耐蚀性能做了系统研究。在等摩尔氯离子浓度的KCl、CaCl_2和NaCl溶液中,对内生非晶复合材料Zr_(58.5)Ti_(14.3)Nb_(5.2)Cu_(6.1)Ni_(4.9)Be_(11)进行了阻抗曲线、动电位极化曲线和化学浸泡测试。动电位极化曲线结果显示,内生锆基非晶复合材料在0.5 M CaCl_2溶液中的腐蚀电流密度最小,点蚀电位最高,表明内生锆基非晶复合材料在氯化钙溶液中有着更好的耐蚀性能和耐点蚀性能。分析显示,这可能与Ca~(2+)半径小,可以优先穿过钝化膜,从而延缓Cl~-对钝化膜的击穿效应有关。对内生锆基非晶复合材料在叁种等摩尔Cl~-浓度的氯化物溶液的化学浸泡结果显示,样品在NaCl溶液中的腐蚀速率最慢,在CaCl_2溶液中的腐蚀速率最快,表明该复合材料在氯化钠溶液中耐蚀性能最好,在氯化钙溶液中耐蚀性能最差。进一步结合XPS结果分析表明,这与内生锆基非晶复合材料在NaCl溶液中,其表面钝化膜中的金属氧化物ZrO_2、TiO_2和Nb_2O_5含量最高有关。对内生非晶复合材料Zr_(58.5)Ti_(14.3)Nb_(5.2)Cu_(6.1)Ni_(4.9)Be_(11)在不同酸、碱和盐介质中进行了阻抗曲线和动电位极化曲线测试。动电位极化曲线结果表明内生锆基非晶复合材料在H_2SO_4溶液中的耐蚀性能比在KOH溶液中的耐蚀性能好;而在K_2SO_4溶液和KCl溶液中的动电位极化曲线整体变化趋势相似,差别只在于电流密度大小。值得注意的是,内生锆基非晶复合材料在1 M KOH溶液中电化学与化学腐蚀速率基本接近,这表明该复合材料表面在碱溶液中(有无外加电流)都形成了一层致密的钝化膜。内生锆基非晶复合材料在不同摩尔浓度硫酸和氯化钾混合溶液中的动电位极化曲线结果显示,随着氯离子浓度增加,该复合材料的耐蚀性能减弱。分析表明,这不仅与样品表面Nb含量减少、Cu含量增加、Zr和Ti含量基本不变有关,还与Cl~-击穿钝化膜引发的一系列化学反应以及Cl~-影响钝化膜的形成过程有关。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
邵子宇[7]（2019）在《Cu-Zr-Al-Ni系非晶复合材料的组织结构微合金化调控及其增韧》一文中研究指出形成非晶复合材料是改善非晶室温塑性的主要工艺方法,但铸造块体非晶复合材料内生晶相的截面分布不均匀、团聚特性导致复合材料室温塑性较低,制约了铸造块体非晶复合材料作为结构材料的工程应用。CuZr基非晶复合材料中内生B2-CuZr相能有效地阻止剪切带的快速扩展,促进剪切带的增殖和相互作用,并诱发马氏体相变,从而显现良好的室温塑性和“加工硬化”特性,因此,B2-CuZr/CuZr基非晶复合材料被认为最具工程应用的非晶材料,成为非晶材料领域的研究热点。本文选取(Cu_(0.47)Zr_(0.47)Al_(0.06))_(99)Ni_1系非晶合金,通过分别加入不同含量的Ta、Nb和Sn,以期改善B2-CuZr相在较大铸造截面中的分布均匀性,从而达到增韧效果。研究采用纯度为99.9%的原材料,真空铜模吸铸法制备了名义成分为(Cu_(0.47)Zr_(0.47)Al_(0.06))_(99-x)Ni_1Ta_x(x=0,0.5,1,2 at.%)、(Cu_(0.47)Zr_(0.47)Al_(0.06))_(99-x)Ni_1Nb_x(x=0,0.5,1,2 at.%)、(Cu_(0.47)Zr_(0.47)Al_(0.06))_(99-x)Ni_1Sn_x(x=0,0.5,0.75,1 at.%)的φ4mm的合金试棒。通过X射线衍射分析、金相观察、DSC测试、能谱分析、压缩试验和SEM断口形貌分析,研究了Ta、Nb和Sn对非晶复合材料微观组织结构及力学性能的影响。结果表明:适量添加Ta/Nb/Sn能调控非晶复合材料中B2-CuZr相的体积分数,改善B2-CuZr相截面分布均匀性,其机理主要归因于Ta/Nb/Sn提高合金的非晶形成能力,其有别于在小截面中的Ta/Nb/Sn异质形核机理。本实验添加0.5 at.%Ta和添加0.5 at.%Nb的非晶复合材料因具有较好的B2-CuZr体积分数和截面分布均匀,表现为最佳力学性能;其中添加0.5 at.%Ta非晶复合材料的压缩塑性应变、断裂强度分别为3.5%和2088MPa,添加0.5 at.%Nb非晶复合材料的压缩塑性应变、断裂强度分别为3.0%和2008 MPa;Sn的添加因使非晶复合材料的B2-CuZr体积分数急剧减少,反使(Cu_(0.47)Zr_(0.47)Al_(0.06))_(99)Ni_1合金的力学性能下降。研究证实较大截面Cu-Zr-Al-Ni系非晶复合材料的塑性应变取决于B2-CuZr相体积分数和分布均匀性特征(析出相粒径与间距的比值参数Γ=r_s/λ_s),它们间的关系满足方程:ε_p=0.1×(0.46-Γ)~(-2)。本实验添加0.5 at.%Ta和0.5 at.%Nb,实现了对较大截面(φ4mm)Cu-Zr-Al-Ni系非晶复合材料的组织结构有效调控和增韧。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-24）
马云飞[8]（2019）在《钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出钨增强非晶合金复合材料是一种新型的复合材料,具有非常优异的性能,比如高强度、高硬度以及良好的耐磨耐腐蚀性能等。其中,钨增强锆基非晶合金复合材料还具有非常优越的穿甲性能,在国防军事上有广阔的应用前景,因而得到了国内外学者的广泛关注和研究。本研究利用X射线衍射技术(XRD)、激光粒度测试、差示扫描量热测试(DSC)、电子探针显微分析(EPMA)、室温准静态压缩实验等多种测试分析手段,系统研究了钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料的制备与性能。通过石英管水淬法、电弧熔炼铜模喷铸法和放电等离子烧结法(SPS)叁种制备方法分别制备了钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料,研究了不同制备方法对复合材料微观组织和力学性能的影响。实验结果表明,采用石英管水淬法、电弧熔炼铜模喷铸法制备的复合材料非晶合金基体晶化现象明显,而采用SPS烧结法能够保证复合材料的非晶合金基体为完全非晶态。由于钨颗粒与Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5非晶基体密度差异较大,所以采用石英管水淬法、电弧熔炼铜模喷铸法容易造成增强相钨颗粒在非晶合金基体中的偏析。SPS烧结法是在低温下进行,可以限制钨颗粒的运动扩散,所以钨颗粒在非晶合金基体中并不会发生明显的偏析现象。叁种方法制备的复合材料均出现较多的气孔、致密度较差,导致复合材料的力学性能降低。综合考虑,优选SPS烧结法来制备钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料。利用SPS烧结法,在不同烧结温度和烧结压强下,制备了钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料。实验结果表明,合理调节烧结温度和烧结压强可以明显提高复合材料的致密度;烧结温度较烧结压强对非晶合金基体的晶化倾向的影响更加明显。为了制备出非晶合金基体为完全非晶态且高致密度的钨颗粒增强锆基非晶合金复合材料,要合理调节烧结工艺参数,即下调烧结温度的同时提高烧结压强。本研究在烧结温度分别为385℃、395℃和405℃,烧结压强分别为180MPa、240MPa和300MPa的条件下,成功制备出了钨颗粒体积分数分别为20%、30%和40%的非晶合金复合材料,且非晶合金基体为完全非晶态,复合材料的气孔明显减少、致密度明显提高。通过室温准静态压缩实验,研究了不同烧结参数下复合材料的力学性能,并利用EPMA电子探针显微分析仪观察了试样压缩断口的形貌特征。实验结果表明,随着烧结温度和烧结压强的增加,复合材料的断裂强度明显增加;复合材料的断裂模式为宏观的脆性断裂,几乎没有塑性变形。断裂发生在钨颗粒间或钨颗粒与非晶合金颗粒间的界面结合处。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
陈梦华[9]（2019）在《纯铜增韧钛基非晶基复合材料的制备及相关力学性能研究》一文中研究指出钛基非晶合金具有高强度、低弹性模量以及良好的抗腐蚀性能,作为生物移植材料,应用前景广阔。然而,较低的非晶形成能力和室温脆性限制了该非晶合金的实际应用。因此,本论文采用球磨法制备了无毒的Ti_(60)Zr_(10)Ta_(15)Si_(15)非晶粉,采用化学镀的方法对该非晶粉进行了纯铜包覆,并采用等离子烧结的方法制备出了纯铜增韧的块体钛基非晶复合材料,对该非晶合金复合材料的显微组织、力学性能及变形机理进行了研究。其主要研究内容和结论如下:1.以高纯Ti、Zr、Ta和Si混合粉为原料,采用球磨法成功制备出了成分为Ti_(60)Zr_(10)Ta_(15)Si_(15)非晶粉,并研究了球磨工艺对混合粉的非晶化过程的影响,结果表明,在球料比为20:1,转速为230 rpm条件下,经过35 h球磨后,可得到完全非晶态的Ti_(60)Zr_(10)Ta_(15)Si_(15)合金。2.采用化学镀铜的方法成功在Ti_(60)Zr_(10)Ta_(15)Si_(15)非晶粉末表层包覆一层铜膜,并对化学镀铜工艺进行了优化。结果表明,当镀液的主盐(CuSO_4)浓度为27 g/L,镀液温度为70°C时,可在非晶粉末表面得到质量较好的铜镀层,该镀层厚度均匀且与基体结合紧密。3.采用放电等离子体烧结技术(SPS)制备了Cu增韧钛基非晶复合材料,并研究了工艺参数对Cu/钛基非晶复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,在烧结温度为770 K、烧结压力为400 MPa时,得到了复合材料的样品,其致密度可达99%,其显微组织为铜形成了叁维网格结构,而非晶相处在网格中心。该复合材料的抗压强度约为1750 MPa,且表现出一定的塑性。4.对Cu/钛基非晶复合材料的变形机理进行了研究。结果表明,塑性变形首先发生在纯铜中,同时叁维网格结构的铜能有效阻止非晶中剪切带的扩展,并诱发新的剪切带在非晶相中产生,从而提高了复合材料的塑性。随着Cu含量的增加,该复合材料的强度降低,塑性增加。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-05-01）
吴龙军[10]（2019）在《TiZr基内生非晶复合材料的过冷液相区变形行为研究》一文中研究指出内生枝晶相TiZr基非晶复合材料具有非晶形成能力高、综合力学性能优异等特点,是一种极具工程应用潜力的结构材料。非晶复合材料在过冷液相区的变形行为对于其加工成形具有重要意义,然而相关的研究较少,且第二相对过冷液相区变形行为的影响规律及机制尚不明确,阻碍了内生枝晶相非晶复合材料加工成形技术与理论的发展。针对此,本文选择了内生枝晶相体积分数为10-30%的TiZr基非晶复合材料,研究了实验温度、保温时间、应变速率及枝晶相体积分数对非晶复合材料过冷液相区变形行为的影响,并基于自由体积理论构建了材料流变的本构关系,详细阐述了材料的变形行为与微观结构之间的关系。温度对TiZr基非晶复合材料的变形行为具有关键作用。随着实验温度的升高,Ti35.7Zr35.6CU8.3Be20.4非晶复合材料(简称TN10,枝晶相体积分数约10%,玻璃转变温度Tg=618 K,初始晶化温度Tx=698 K)的屈服强度、流变应力和过冲应力均逐渐降低;材料的加工硬化率逐渐增大并导致材料的变形行为从加工软化过渡到加工硬化;材料的断裂方式从韧性断裂转变为脆性断裂;材料的结构在变形过程中发生明显变化:非晶基体在变形过程中会逐渐发生晶化,其晶化程度随温度升高和应力增大而增加,且枝晶相会在变形过程中发生马氏体相变形成α"-Ti。由于材料在过冷液相区内的变形行为主要由非晶基体主导,枝晶相在变形过程中随非晶基体一起运动,因此非晶基体的晶化是导致材料加工硬化效应的主要原因,而枝晶相的相变对材料加工硬化率的贡献很小。由于枝晶相非常细小且分布均匀,因此变形前后材料中枝晶相的分布规律在微观上看不出明显的变化。保温时长和应变速率也是影响TN10非晶复合材料变形行为的重要参数。保温时间的延长导致非晶复合材料表现出更高的屈服强度、流变应力以及过冲应力。但是保温时间延长导致TN10的塑性变形能力以及加工硬化效应显着降低。应变速率升高导致TN10的屈服强度和流变应力逐渐增大,但是对塑性变形能力并没有很大的影响。在673 K下,应变速率越低,在拉伸变形过程中相同应变下所需的时间更长,导致材料中的非晶相晶化程度更明显,因此表现出更高的加工硬化率。枝晶相体积分数对材料的变形行为有重要影响。通过调整合金成分制备了不同体积分数的Ti38 6Zr35.6Cu7.6Be18.2和Ti41.4Zr35.8Cu69Be15.9非晶复合材料(简称TN20和TN30,枝晶相体积分数分别约为20%和30%),在体积分数升高的同时,材料的Tg和Tx、并没有发生明显的变化。相对TN10而言,枝晶相体积分数的增加导致材料的屈服强度和流变应力降低,同时材料的塑性变形能力降低;材料变形过程中的微观不均匀性增加,导致材料在变形过程中萌生大量的微孔。TN20和TN30的变形行为表现出很大的相似性,两者差异不明显。自由体积模型可以很好地描述TN10)非晶复合材料在过冷液相区内的变形行为。TN10的应变速率敏感系数随温度的升高和应变速率的降低而增大,其变化范围为0.37~1,对应TN10的流变行为从非牛顿型流变转变为牛顿型流变;通过计算得到TN 10非晶复合材料的激活体积Vact的变化范围为0.138nm3~0.151nm3,且随着温度升高激活体积逐渐增加并最后保持稳定;频率因子ε0的变化范围为1.310×10-4 s-1~4.24× 1 0-4 s-1,频率因子随温度的升高逐渐增大。通过与已报道的非晶合金和非晶复合材料进行对比发现TN10的激活体积和频率因子介于非晶合金和第二相体积分数较高的非晶复合材料之间,且其数值更接近于非晶合金,说明TN10在过冷液相区内的变形行为主要由非晶基体主导,第二相枝晶对非晶基体流变的影响不明显;TN10的粘度随温度升高和应变速率的增加而逐渐降低;TN10的归一化粘度和理论主曲线在高应变速率区间内吻合较好,但随着应变速率的降低和温度的升高,材料的归一化粘度值逐渐偏离理论主曲线,不过依然维持在一个稳定值,说明材料进入了牛顿型流变状态。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01）
非晶基复合材料论文开题报告
（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：
块体非晶合金因其具备诸多晶态材料不具备的独特性能如高硬度、高强度、高弹性极限(2%)和优异的抗腐蚀能力等一直备受国内外相关专家的青睐。然而不尽人意的是,在室温压缩加载过程中,绝大多数的非晶合金由于其内部高度局域化剪切带的快速扩展而呈现脆性断裂。克服这一问题的主要方法是在非晶合金中引入第二相塑性颗粒以获得非晶态复合材料。本文通过结合水冷铜模吸铸和半固态等温热处理方法制备出不同直径(2mm,4 mm,6 mm)的铸态和不同实验参数下半固态处理的Ti_(48)Zr_(18)V_(12)Cu_5Be_(17)非晶复合材料试样。结合金相显微镜、XRD、SEM、EDS和TEM等检测设备对试样微观组织结构进行分析表征,并通过DSC、纳米压痕和室温压缩实验等研究了铜模吸铸尺寸和半固态热处理对材料的热物理性能、本征性能和力学性能的影响,研究得出以下主要结论:(1)随着铜模吸铸尺寸的增大,复合材料中晶体相的尺寸和体积分数也越来越大,而材料在室温压缩下塑性逐步降低;改变铜模吸铸尺寸对本研究中复合材料热物理性能影响并不明显且叁者在铸态下玻璃转变都发生在620 K附近。(2)在对材料进行半固态热处理时,叁种尺寸下复合材料均在900℃下保温10 min后塑性达到最高,分别为由铸态的9.1%、8.1%和3.5%提升为14.1%、16.4%和18.0%。(3)复合材料内部晶粒形状因子较大时,材料均表现出良好塑性,反之,当晶粒圆整度较低时,材料大多表现出室温脆性特征。(4)铸态和900℃保温10 min后BMGMCs中复合材料的屈服强度和β-Ti相晶粒尺寸分别服从σ_y=1443+3046D~(-1)和σ_y'=1465+4062D~(-1)的关系。(5)具有不同吸铸尺寸的铸态BMGMCs在经参数为900℃保温10 min的半固态处理后均表现出更加优异的塑性和断裂强度,其中复合材料T_(6s)展示出18.0%的高塑性应变和2204 MPa的高断裂强度。
（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。
非晶基复合材料论文参考文献
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