导读:本文包含了微层板论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微层板,氧化,微观形貌,氧化热力学
微层板论文文献综述
张海松,李江财,陶李洋,李陈平,林晶晶[1]（2012）在《Ti/TiAl微层板的高温氧化机理研究》一文中研究指出对前期采用电子束物理气相沉积法制备的Ti/TiAl微层板进行了高温氧化研究。利用XRD、SEM、EDS对涂层的相结构变化、表面形貌、化学成分进行了实验分析。结果表明,随着温度升高,Al向富Ti区域的扩散越来越快,界面融混现象愈加严重。微层板的高温氧化机制为:Ti原子的不断外扩散使氧化膜中各层的Ti含量都有增加。Al2O3和TiO2分别具有热力学生成优势和动力学生长优势,表面氧化由最初的Al2O3膜逐渐向(TiO2+Al2O3)及TiO2过渡。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2012年24期）
陈贵清,张如炳,章德铭,邹豪[2]（2012）在《EB-PVD制备TiAl/NiCoCrAl微层板复合材料氧化性能研究》一文中研究指出采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备了TiAl/NiCoCrAl微层板复合材料,并对其在850℃空气条件下的抗氧化性能进行了研究,利用XRD和SEM对试样进行相组成和微观结构进行分析。结果表明:TiAl/NiCoCrAl微层板具有较好的抗氧化性能,其恒温氧化动力学曲线均近似符合抛物线规律。而TiAl/NiCoCrAl微层板的高温氧化机制为:表层的Al首先氧化生成多孔结构的Al2O3单层膜;随后内部TiAl层中的Ti元素穿越NiCoCrAl层到达表面生成(TiO2+Al2O3)的氧化层;最后NiCoCrAl层中的Ni和Cr会形成以Cr2O3和NiCr2O4相为主的致密的外层氧化膜,这是其抗氧化性能显着提高的根本原因。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2012年01期）
马李[3]（2009）在《EB-PVD工艺制备Ti/Ti-Al微层板的力学性能与增韧机制研究》一文中研究指出为满足金属热防护系统面板材料的轻量化要求,以Ti-Al金属间化合物作为基体,以Ti作为增韧层,利用电子束物理气相沉积技术和双靶沉积方法,制备了Ti/Ti-Al微层板,并利用热压法对材料进行了致密化处理。采用纳米压痕法和常温拉伸试验对材料的力学性能进行了表征,根据断口形貌和结构特征,分析了材料的增韧机制。结果表明:添加金属韧化层使TiAl基合金的室温力学性能有所提高,微层板中的裂纹多次沿着层间界面或层中拐折,表现出良好的断裂延迟特性,其增韧机制则为韧化层的存在导致裂纹发生偏转、微桥接等使裂纹扩展阻力增加。(本文来源于《材料工程》期刊2009年S2期）
史国栋[4]（2009）在《EB-PVD制备NiCoCrAl/YSZ微层板组织和性能》一文中研究指出金属/陶瓷微迭层材料能够综合陶瓷材料和金属材料的优点,在具有较高的高温强度的同时,还具有较好的室温韧性,从而在航空、航天领域具有光明的应用前景。通常的金属/陶瓷迭层材料是以金属增韧陶瓷基体,从而达到提高陶瓷材料韧性的目的,但金属/陶瓷材料间热膨胀系数相差很大,会在这些迭层材料中引入很大的热应力,造成材料在使用过程中容易失效和破坏。而电子束物理气相沉积(EB-PVD)的陶瓷涂层通常具有柱状晶结构,应变容限大,能在一定程度上跟随金属层的收缩和膨胀,从而能够大大提高金属/陶瓷迭层材料的耐热冲击性和使用寿命,但其柱状晶结构会严重损害涂层的强度。根据这些特点,本文提出了以层状陶瓷增强金属基体的结构和方法,并采用EB-PVD技术,成功制备了NiCoCrAl/YSZ金属基微迭层复合材料,同时借助一些现代化的分析测试手段分析了这些微层板在组织、结构和性能方面的特点。本研究的主要内容包括:NiCoCrAl/YSZ微层板的制备方法;微层板中金属层厚度对其再结晶行为的影响;工艺参数、层厚和热处理制度对微层板的组织结构和性能的影响;微层板的残余应力和断裂过程分析;微层板与单层NiCoCrAl薄板的力学性能和抗氧化性能的比较等。研究结果表明,采用EB-PVD技术制备的NiCoCrAl/YSZ微层板具有清晰的层结构,各层的微观结构与基板温度的关系遵从Movchen的经典模型。当基板温度为900℃时,金属层中的晶粒接近于等轴晶,金属相主要以Ni的固溶体的形式存在;陶瓷层为柱状晶结构,其相组成主要为t′-ZrO_2。当基板温度为650℃时,微层板的NiCoCrAl和YSZ层在形核初期都呈等轴晶结构,随着层厚的增加,柱状晶结构变得越来越明显了,柱状晶尺寸也增大了,此时,金属层的γ-Ni基体中,有少量的γ′相析出,而陶瓷层仍主要由t′-ZrO2相构成。当层厚和沉积时其他的工艺参数都相同时,较高的基板温度制备出的NiCoCrAl/YSZ微层板的力学性能要更好些。由于受到岛状生长模式和阴影效应的影响,在两种基板温度下,EB-PVD沉积的材料中,晶粒都成簇生长,晶粒簇沿板厚方向扩展,形成柱状。而且,晶粒簇间的间隙要大于簇内晶粒间的间隙,裂纹易沿晶粒簇界面扩展,造成该处材料发生脆性断裂。而陶瓷层对金属层中的孔或间隙,有一定的封堵作用,因而,通过金属/陶瓷微迭层结构,可以有效限制薄板中的柱状晶、晶粒簇及缺陷尺寸,因而有利于改善层板的力学性能。当基板表面较粗糙时,沉积出的NiCoCrAl/YSZ微层板中会形成较大更弯曲的层界面。大的晶粒簇间隙会降低微层板的室温力学性能,但弯曲的层界面却使微层板的高温力学性能变得更好。经1050℃真空热处理后,NiCoCrAl层发生了再结晶,柱状晶结构转变为等轴晶结构。利用有限元模拟的方法计算了多层厚尺度NiCoCrAl/YSZ微层板在热处理温度下,各种层厚的金属层中的热应力情况;并结合微观结构方面的观察,得出以下结论:在陶瓷层厚度一定的情况下,随着韧性相金属层厚度的增加,金属层所受的热应力减小,导致再结晶的形核率和核的长大速度降低,因此,在热处理过程中,过厚的金属层将不容易发生再结晶,而发生再结晶的金属层中的晶粒尺寸也随着层厚的增加而增加。对制备态微层板试样在弯曲载荷作用下的裂纹扩展情况的观察表明,陶瓷层强度较低,裂纹很容易在陶瓷层中萌生和扩展,如果此时相邻的金属层中的柱状晶较大(高度超过31μm),裂纹则能够比较容易地沿着金属层上部的柱状晶边界扩展,但金属层中、下部分柱状晶尺寸较小的区域能够阻止裂纹在金属层中进一步扩展,并产生桥联;当遇到结合较弱的层界面时,裂纹很容易发生偏转,并沿界面扩展,这会加速表层桥联的金属层的断裂。对比NiCoCrAl单层薄板和NiCoCrAl/YSZ微层板的拉伸性能发现,在室温、700℃和1000℃时,微层板的强度高于单层金属薄板的,而且,测试温度越高,微层板保持强度的能力越突出。同时发现,微层板的密度远低于NiCoCrAl单层板的,因而,其比强度也要远高于后者的。制备态时,金属层厚度越大,微层板的强度越低,但室温断裂韧性越高,其中金属层厚为35μm的微层板的室温断裂韧性甚至高于NiCoCrAl单层板的。经热处理后,微层板和NiCoCrAl单层板的强度均有所提高,但随热处理时间的延长,NiCoCrAl单层板的强度单调增加,而微层板的强度却是先增加而后降低的。氧化试验表明,氧很容易通过YSZ层扩散到微层板内部的金属层界面,导致不仅靠近外侧的金属层表面发生氧化,而且板内部的金属层界面也发生氧化;而且,微层板中金属层厚度较小时,由于所含的Al量也较少,金属层的表面更不容易形成稳定的Al_2O_3膜。因此,所含层数越多,金属层厚度越小,微层板的抗氧化能力越差。较多的层数和较低的层厚,也导致了这些微层板的抗氧化性能要弱于NiCoCrAl单层薄板的。总的来说,在本文所研究的层厚范围内,金属层厚度越大,微层板的室温断裂韧性和高温抗氧化性越好,但密度和高温强度越小。因此,NiCoCrAl/YSZ微层板的金属层厚度应根据实际的使用要求来调节。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-09-01）
马李[5]（2008）在《Ti/Ti-Al微层板的设计与EB-PVD工艺制备研究》一文中研究指出金属热防护系统(TPS)是可重复使用运载器(RLV)的关键技术之一;由于直接与外部的环境接触,金属TPS面板材料的研究成为重中之重。按照能够替代Ni基高温合金薄板的轻量化选材要求,本文采用了电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术成功地制备了0.1~0.3mm厚、尺寸为直径为1000mm的圆形Ti/Ti-Al微迭层薄板。文中不仅对EB-PVD的工艺特点进行了考察,同时还借助一些现代分析测试手段研究了微迭层材料的组织结构和宏观力学性能,为材料安全、可靠地使用提供了理论依据。研究内容主要包括:Ti/Ti-Al微迭层薄板材料结构参数的优化设计、微迭层薄板的残余应力分析、工艺参数对材料蒸发和沉积过程的影响、制备工艺方法、微迭层材料组织结构特点及物相组成、微观组织在高温下的演变及层状结构的退化、宏观力学性能及其变形特征、应力对材料高温蠕变性能的影响。利用叁点弯曲模拟试验考察了微观结构参数变化对材料断裂性能的影响。结果表明,随着材料层数或层厚比的增加,材料的断裂功随之增加,但增加的趋势逐渐减小,当二者超过一定数值时,断裂功不再发生明显变化。利用材料力学相关理论和有限元方法考察了材料在成型过程中形成的残余应力。结果表明,微层板的残余应力是位置的函数,在迭层板中心处的轴向残余应力值最大,在边缘处的值最小;Ti层所受的都是残余压应力,TiAl层受到的是残余拉应力;随着层厚比或层数的增加,Ti所受的残余压应力逐渐增大,TiAl层所受的残余拉应力逐渐减小,且变化趋势越来越小。利用X射线衍射法测量了微层板最外两层的残余应力随距离基板中心的变化,结果表明其变化趋势与理论预测结果相一致。讨论了工艺参数对制备Ti/Ti-Al微迭层材料工艺过程的影响及可行性。根据靶基距与碰撞几率的函数关系,并综合考虑工艺要求与靶材利用率,将最终靶基距值为310mm;推导了沉积材料中Ti和Al元素的含量的计算公式;试验表明在熔池中加入铌片后,材料蒸发达到稳态的时间明显缩短,达到稳态后的成分与靶材成分更为接近;对沉积过程中Al的再蒸发量和沉积量的比值进行了计算,结果表明可以忽略Al的二次蒸发对材料成分变化的影响。Ti/Ti-Al微层板表面质量良好,不同尺度下的AFM形貌表明样品表面层在一定尺度范围内具有较明显的生长动力学过程导致的分形特征。截面的调制结构十分清晰,具有完整的层间镶嵌式界面;沉积Ti、Al元素的T/Tm(Tm为沉积材料的熔点)不同导致了组元层有明显的结构差别,其中Ti-Al层为以等轴晶为主、柱状晶与等轴晶混合型结构为特征;而Ti层主要为柱状晶构成;材料经热压致密化处理后,孔隙明显减少,致密度由94.91%提高到了98.07%。Ti、Al元素的饱和蒸气压的差异导致了Ti-Al镀层成分波动,进而造成了Ti-Al镀层成分的周期变化,并形成多个亚层。构成Ti/Ti-Al微层板的Ti层、Ti-Al层以及界面区分别由α相,γ+α2相、α2相构成。高温退火试验表明,Al在高温下向Ti中的扩散,导致了有序相含量的降低;根据Fick第二定律推导了Ti层中Al元素的浓度分布与扩散温度、时间以及Ti层厚度之间的关系方程,可求得不同温度退火不同时间后Al在Ti层内的浓度梯度分布。微观结构演化表明层状结构的退化受到孔洞形成及长大、晶粒的长大以及Ti层被Ti-Al层夹断过程的影响。纳米压痕试验结果表明界面区的硬度最高,Ti-Al层其次,Ti层最低,且硬度随着距界面区的距离改变呈现梯度变化,分析认为pile-up效应和界面处的应力集中是造成上述现象的原因。添加金属韧化层对TiAl基合金的常高温力学性能均有改善,且热压致密化处理后的材料在性能上有了很大的提高。层间距和层厚比的改变分别通过沉积工艺特点和复合材料的混合律对材料的力学性能有所影响。微层板中的裂纹多次沿着层间界面或层中拐折,表现出良好的断裂延迟特性,其增韧机制则为韧化层的存在导致裂纹发生偏转、微桥接等使裂纹扩展阻力增加。考察了650℃时不同应力水平下对Ti/Ti-Al微层板蠕变性能的影响,给出了能够描述减速蠕变阶段和稳态蠕变阶段的本构模型。稳态蠕变阶段的蠕变应力指数n从应力为60～70MPa之间的1.53变到了应力为70～100MPa之间的7.66,表明随着应力的增加,蠕变机制由高密度界面滑移到位错攀移控制的回复蠕变机制的改变。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
陈宏平,李垚,韩杰才,曾岗[6]（2004）在《EB-PVD制备NiCoCrAlY/NiCr微层板的拉伸性能研究》一文中研究指出采用电子束物理气相沉积 (EB -PVD)方法制得NiCoCrAlY/NiCr微层板。研究了NiCoCrAlY/NiCr微层板的室温和高温拉伸性能 ,并采用SEM观察和分析了样件的拉伸断口。结果表明 :由于微层界面的存在 ,微层板表现出良好的高温延迟断裂特性 ,材料的断裂强度在 6 0 0℃时达到最佳 ;随着温度的升高 ,断裂方式由沿晶脆性断裂为主逐步过渡到沿晶脆性断裂和部分的韧窝韧性断裂的混合断裂方式。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2004年03期）
微层板论文开题报告
（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：
采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术制备了TiAl/NiCoCrAl微层板复合材料,并对其在850℃空气条件下的抗氧化性能进行了研究,利用XRD和SEM对试样进行相组成和微观结构进行分析。结果表明:TiAl/NiCoCrAl微层板具有较好的抗氧化性能,其恒温氧化动力学曲线均近似符合抛物线规律。而TiAl/NiCoCrAl微层板的高温氧化机制为:表层的Al首先氧化生成多孔结构的Al2O3单层膜;随后内部TiAl层中的Ti元素穿越NiCoCrAl层到达表面生成(TiO2+Al2O3)的氧化层;最后NiCoCrAl层中的Ni和Cr会形成以Cr2O3和NiCr2O4相为主的致密的外层氧化膜,这是其抗氧化性能显着提高的根本原因。
（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。
微层板论文参考文献
[1].张海松,李江财,陶李洋,李陈平,林晶晶.Ti/TiAl微层板的高温氧化机理研究[J].科学技术与工程.2012
[2].陈贵清,张如炳,章德铭,邹豪.EB-PVD制备TiAl/NiCoCrAl微层板复合材料氧化性能研究[J].稀有金属材料与工程.2012
[3].马李.EB-PVD工艺制备Ti/Ti-Al微层板的力学性能与增韧机制研究[J].材料工程.2009
[4].史国栋.EB-PVD制备NiCoCrAl/YSZ微层板组织和性能[D].哈尔滨工业大学.2009
[5].马李.Ti/Ti-Al微层板的设计与EB-PVD工艺制备研究[D].哈尔滨工业大学.2008
[6].陈宏平,李垚,韩杰才,曾岗.EB-PVD制备NiCoCrAlY/NiCr微层板的拉伸性能研究[J].宇航材料工艺.2004