輕質(zhì)高強(qiáng)鎂基材料被廣泛應(yīng)用于急需減重減振的汽車、航空、航天等領(lǐng)域中,原位自生高體積Mg₂Si增強(qiáng)的鎂基復(fù)合材料是研究方向之一。本論文以原位自生Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料為研究對象,以提高復(fù)合材料的力學(xué)及耐磨耐蝕性能為目標(biāo),通過加入稀土元素Y或堿土元素Sr并利用攪拌摩擦加工（FSP）細(xì)化復(fù)合材料中的Mg₂Si增強(qiáng)相,制備Mg₂Si相細(xì)小均勻且性能優(yōu)異的復(fù)合材料,采用OM、EDS、XRD、SEM、電化學(xué)工作站以及高溫摩擦磨損試驗機(jī)等多種現(xiàn)代分析測試手段,并結(jié)合VASP第一性原理計算,探討加入Y或Sr元素對復(fù)合材料中初生樹枝和共晶漢字狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小顆粒增強(qiáng)相的影響規(guī)律,揭示添加元素對Mg₂Si晶體生長過程的作用機(jī)理,研究Sr或Y元素及FSP對自生復(fù)合材料的力學(xué)性能以及耐磨耐蝕性能的影響規(guī)律,揭示Sr或Y元素對復(fù)合材料性能的作用機(jī)理、攪拌摩擦加工細(xì)化分散機(jī)理和材料的耐磨損機(jī)制。適量Y和Sr均能較大幅度改善Mg-Zn-Si合金中的初生和共晶Mg₂

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鎂及鎂合金
    1.2 鎂基復(fù)合材料的體系與制備研究
        1.2.1 鎂基復(fù)合材料研究進(jìn)展
        1.2.2 鎂基復(fù)合材料力學(xué)性能研究
        1.2.3 鎂基復(fù)合材料的摩擦性能研究
        1.2.4 鎂基復(fù)合材料腐蝕性能研究
2Si增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究">    1.3 Mg₂Si增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究
2Si_p/Mg基復(fù)合材料的研究">        1.3.1 Mg₂Si_p/Mg基復(fù)合材料的研究
2Si增強(qiáng)多元基體復(fù)合材料的研究">        1.3.2 Mg₂Si增強(qiáng)多元基體復(fù)合材料的研究
2Si與其他增強(qiáng)體混雜增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究">        1.3.3 Mg₂Si與其他增強(qiáng)體混雜增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的研究
    1.4 鎂基材料中的第一性原理計算
    1.5 攪拌摩擦加工制備鎂基復(fù)合材料的研究進(jìn)展
    1.6 本論文研究的目的與意義
    1.7 本論文研究的主要內(nèi)容、方法與技術(shù)路線
        1.7.1 本論文研究的主要內(nèi)容及方法
        1.7.2 本論文研究的技術(shù)路線
第二章 實驗過程與研究方法
    2.1 試驗原料與設(shè)備
        2.1.1 試驗原料
        2.1.2 試驗設(shè)備
    2.2 合金制備
        2.2.1 熔前準(zhǔn)備
        2.2.2 基體合金制備
        2.2.3 鎂基復(fù)合材料制備
        2.2.4 攪拌摩擦加工處理
        2.2.5 增強(qiáng)相的萃取實驗
    2.3 表征方法
        2.3.1 微觀結(jié)構(gòu)與成分測試
        2.3.2 拉伸性能測試
        2.3.3 腐蝕性能測試
        2.3.4 磨損性能測試
    2.4 第一性原理計算
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料組織及性能的影響">第三章 Y或Sr添加對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料組織及性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織及性能的影響">    3.1 Y對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織及性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織的影響">        3.1.1 Y對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響">        3.1.2 Y對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料腐蝕性能的影響">        3.1.3 Y對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料腐蝕性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織及性能的影響">    3.2 Sr對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織及性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織的影響">        3.2.1 Sr對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料微觀組織的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響">        3.2.2 Sr對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料腐蝕性能的影響">        3.2.3 Sr對Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料腐蝕性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
2Si_p/Mg-Zn基復(fù)合材料中Mg₂Si增強(qiáng)相的改善機(jī)理研究">第四章 Y或Sr添加對Mg₂Si_p/Mg-Zn基復(fù)合材料中Mg₂Si增強(qiáng)相的改善機(jī)理研究
2Si相的改善機(jī)理">    4.1 Y元素對初生Mg₂Si相的改善機(jī)理
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料中初生Mg₂Si的形貌分析">        4.1.1 Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料中初生Mg₂Si的形貌分析
2Si的晶體形貌分析">        4.1.2 Y元素添加后復(fù)合材料中初生Mg₂Si的晶體形貌分析
2Si相的第一性原理分析">        4.1.3 添加Y元素后Mg₂Si相的第一性原理分析
2Si相的改善機(jī)理">    4.2 Sr元素對初生Mg₂Si相的改善機(jī)理
2Si的晶體形貌分析">        4.2.1 Sr元素添加后復(fù)合材料中初生Mg₂Si的晶體形貌分析
2Si相的第一性原理分析">        4.2.2 添加Sr元素后Mg₂Si相的第一性原理分析
    4.3 本章小結(jié)
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響">第五章 攪拌摩擦加工對Y/Sr添加Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響
    5.1 FSP對0.5%Y添加復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響
2Si相的細(xì)化影響">        5.1.1 FSP對0.5%Y添加復(fù)合材料中Mg₂Si相的細(xì)化影響
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響">        5.1.2 FSP對0.5%Y添加Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    5.2 FSP對0.5%Sr添加復(fù)合材料顯微組織及力學(xué)性能的影響
2Si相的細(xì)化影響">        5.2.1 FSP對0.5%Sr添加復(fù)合材料中Mg₂Si相的細(xì)化影響
        5.2.2 FSP對0.5%Sr添加復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    5.3 本章小結(jié)
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料耐蝕性能的影響">第六章 FSP對Y/Sr添加Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料耐蝕性能的影響
    6.1 FSP對0.5%Y添加復(fù)合材料的耐蝕性能的影響
    6.2 FSP對0.5%Sr添加復(fù)合材料的耐蝕性能的影響
    6.3 FSP對復(fù)合材料腐蝕性能的影響機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
2Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料耐磨性能的影響">第七章 FSP對0.5%Y或0.5%Sr添加Mg₂Si_p/Mg-Zn復(fù)合材料耐磨性能的影響
    7.1 FSP對0.5%Y或0.5%Sr添加復(fù)合材料的室溫耐磨性能的影響
        7.1.1 FSP對0.5%Y添加復(fù)合材料室溫耐磨性能的影響
        7.1.2 FSP對0.5%Sr添加復(fù)合材料室溫磨損性能的影響
    7.2 FSP對0.5%Y或0.5%Sr添加復(fù)合材料的高溫耐磨性能的影響
        7.2.1 FSP對含0.5%Y復(fù)合材料高溫耐磨性能的影響
        7.2.2 FSP對含0.5%Sr復(fù)合材料高溫磨損性能的影響
    7.3 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論、創(chuàng)新點與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 論文創(chuàng)新點
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2938307