本研究通過(guò)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(xì)化基體組織,彌散納米增強(qiáng)相,制備出納米增強(qiáng)相均勻分布的超細(xì)晶鎂基納米復(fù)合材料。重點(diǎn)研究了往復(fù)擠壓工藝參數(shù)（加工道次、溫度）和納米增強(qiáng)相對(duì)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(guò)程中的晶粒細(xì)化機(jī)制;在理清鎂基納米復(fù)合材料的微觀組織對(duì)力學(xué)性能的影響規(guī)律后,討論了納米增強(qiáng)超細(xì)晶鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)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(jī)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(jī)制。主要結(jié)論有:研究了往復(fù)擠壓道次和加工溫度對(duì)n-SiCp/AZ91D和CNTs/AZ91D復(fù)合材料微觀組織、納米增強(qiáng)相分布的影響。結(jié)果表明,隨著往復(fù)擠壓道次... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：162 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(jìn)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(jī)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(jī)制
        1.3.3 鎂基復(fù)合材料阻尼的研究進(jìn)展
    1.4 選題意義及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料及測(cè)試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)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(cè)試
        2.4.1 硬度
        2.4.2 室溫拉伸性能
    2.5 阻尼性能測(cè)試
    2.6 摩擦磨損性能測(cè)試
    2.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
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(duì)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(duì)n-SiCp分布的影響
        3.2.4 往復(fù)擠壓對(duì)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(xì)化機(jī)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(duì)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(duì)CNTs分布及完整性的影響
    3.4 不同種類的納米增強(qiáng)相對(duì)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(xiàn)
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(qiáng)相對(duì)鎂基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響
    4.6 納米增強(qiáng)超細(xì)晶鎂基復(fù)合材料的強(qiáng)韌化機(jī)制
        4.6.1 細(xì)晶強(qiáng)韌化
        4.6.2 析出強(qiáng)化
        4.6.3 復(fù)合強(qiáng)化
    4.7 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
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(qiáng)超細(xì)晶鎂基復(fù)合材料的阻尼機(jī)制
    5.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
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(yàn)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(xiàn)
第七章 結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn)
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
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(jiǎng)勵(lì)



本文編號(hào)：3201025