本研究通過高能超聲技術(shù)將SiC納米顆粒（n-SiCp）和碳納米管（CNTs）添加到AZ91D鎂合金熔體中,凝固獲得n-SiCp/AZ91D和CNTs/AZ91D復(fù)合材料坯料,采用往復(fù)擠壓（CEC）大塑性變形技術(shù),細化基體組織,彌散納米增強相,制備出納米增強相均勻分布的超細晶鎂基納米復(fù)合材料。重點研究了往復(fù)擠壓工藝參數(shù)（加工道次、溫度）和納米增強相對鎂基納米復(fù)合材料微觀組織、力學(xué)性能、阻尼行為和摩擦磨損性能的影響;基于往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的微觀組織特征,提出了鎂基納米復(fù)合材料在往復(fù)擠壓過程中的晶粒細化機制;在理清鎂基納米復(fù)合材料的微觀組織對力學(xué)性能的影響規(guī)律后,討論了納米增強超細晶鎂基復(fù)合材料的強韌化機理;系統(tǒng)地分析了往復(fù)擠壓前、后鎂基納米復(fù)合材料的阻尼-溫度譜,探討了鎂基納米復(fù)合材料在不同溫度區(qū)間的阻尼機制以及臨界轉(zhuǎn)變溫度;結(jié)合鎂基納米復(fù)合材料的磨損面、磨損橫斷面以及磨屑的形貌、成分分析,討論了往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的磨損機制。主要結(jié)論有:研究了往復(fù)擠壓道次和加工溫度對n-SiCp/AZ91D和CNTs/AZ91D復(fù)合材料微觀組織、納米增強相分布的影響。結(jié)果表明,隨著往復(fù)擠壓道次... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 金屬基納米復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 金屬基納米復(fù)合材料概述
        1.1.2 金屬基納米復(fù)合材料的制備工藝
        1.1.3 金屬基納米復(fù)合材料的潛在應(yīng)用
    1.2 鎂基納米復(fù)合材料大塑性變形的研究進展
        1.2.1 大塑性變形制備鎂基納米復(fù)合材料的微觀組織
        1.2.2 大塑性變形制備鎂基納米復(fù)合材料的力學(xué)性能
        1.2.3 大塑性變形制備鎂基納米復(fù)合材料的摩擦磨損性能
    1.3 鎂基復(fù)合材料的阻尼行為及阻尼機制
        1.3.1 阻尼的物理本質(zhì)及量度
        1.3.2 金屬基復(fù)合材料的阻尼機制
        1.3.3 鎂基復(fù)合材料阻尼的研究進展
    1.4 選題意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗材料及測試方法
    2.1 實驗材料
    2.2 往復(fù)擠壓(CEC)工藝
    2.3 組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 金相(OM)組織觀察
        2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.3.5 電子背散射衍射(EBSD)分析
        2.3.6 拉曼光譜(RAM)分析
    2.4 力學(xué)性能測試
        2.4.1 硬度
        2.4.2 室溫拉伸性能
    2.5 阻尼性能測試
    2.6 摩擦磨損性能測試
    2.7 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的組織演變
    3.1 引言
    3.2 往復(fù)擠壓n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的微觀組織
        3.2.1 n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料坯料的微觀組織
        3.2.2 往復(fù)擠壓對n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料基體組織的影響
        3.2.3 往復(fù)擠壓對n-SiCp分布的影響
        3.2.4 往復(fù)擠壓對n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料織構(gòu)演變的影響
        3.2.5 往復(fù)擠壓n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的晶粒細化機制
    3.3 往復(fù)擠壓CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料的微觀組織
        3.3.1 CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料坯料的微觀組織
        3.3.2 往復(fù)擠壓對CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料基體組織的影響
        3.3.3 往復(fù)擠壓對CNTs分布及完整性的影響
    3.4 不同種類的納米增強相對往復(fù)擠壓鎂基復(fù)合材料組織的影響
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的力學(xué)性能
    4.1 引言
    4.2 往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的硬度
    4.3 往復(fù)擠壓n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的室溫拉伸性能
        4.3.1 往復(fù)擠壓道次的影響
        4.3.2 往復(fù)擠壓溫度的影響
        4.3.3 SiC納米顆粒添加量的影響
    4.4 往復(fù)擠壓CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料的室溫拉伸性能
        4.4.1 往復(fù)擠壓道次的影響
        4.4.2 碳納米管(CNTs)添加量的影響
    4.5 不同種類的納米增強相對鎂基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    4.6 納米增強超細晶鎂基復(fù)合材料的強韌化機制
        4.6.1 細晶強韌化
        4.6.2 析出強化
        4.6.3 復(fù)合強化
    4.7 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的阻尼行為
    5.1 引言
    5.2 往復(fù)擠壓n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的阻尼行為
        5.2.1 往復(fù)擠壓道次的影響
        5.2.2 往復(fù)擠壓溫度的影響
        5.2.3 SiC納米顆粒添加量的影響
    5.3 往復(fù)擠壓CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料的阻尼行為
        5.3.1 往復(fù)擠壓加工道次的影響
        5.3.2 碳納米管(CNTs)添加量的影響
    5.4 影響鎂基納米復(fù)合材料阻尼性能的因素
        5.4.1 影響鎂基納米復(fù)合材料室溫阻尼性能的因素
        5.4.2 影響鎂基納米復(fù)合材料高溫阻尼性能的因素
    5.5 納米增強超細晶鎂基復(fù)合材料的阻尼機制
    5.6 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 往復(fù)擠壓鎂基納米復(fù)合材料的摩擦磨損性能
    6.1 引言
    6.2 往復(fù)擠壓n-SiCp/AZ91D鎂基復(fù)合材料的摩擦磨損性能
    6.3 往復(fù)擠壓CNTs/AZ91D鎂基復(fù)合材料的摩擦磨損性能
        6.3.1 往復(fù)擠壓道次的影響
        6.3.2 碳納米管(CNTs)添加量的影響
        6.3.3 試驗載荷的影響
        6.3.4 摩擦速率的影響
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 結(jié)論和創(chuàng)新點
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專利及所獲獎勵



本文編號：3201025