Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料制備及變形機(jī)制原位TEM研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 11:33
層狀復(fù)合材料可以通過(guò)調(diào)控基體與強(qiáng)化相的材質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)、亞層厚度等,使其具有高強(qiáng)度、良好熱穩(wěn)定性和抗輻射性等優(yōu)良性能,并應(yīng)用于苛刻服役條件,因此得到了廣泛研究。材料的宏觀(guān)性能與其微觀(guān)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),層狀復(fù)合材料是重要的結(jié)構(gòu)材料,其力學(xué)性能可以通過(guò)微結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的調(diào)控進(jìn)行優(yōu)化,例如調(diào)控亞層厚度、組元材料比例、兩相的晶體結(jié)構(gòu)匹配等參數(shù)。研究者們通過(guò)大塑性變形、物理氣相沉積等方法制備了不同類(lèi)型、不同結(jié)構(gòu)的層狀復(fù)合材料;通過(guò)力學(xué)性能測(cè)試、微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征、模擬計(jì)算等方法探究了層狀復(fù)合材料變形機(jī)制,提出了不同亞層厚度下分別存在晶界塞積、層內(nèi)限制滑移、界面強(qiáng)度等模型,但由于缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)而使得上述模型的有效性存在一定爭(zhēng)議。因此,選取合適方法制備層狀復(fù)合制備材料,精確測(cè)量其力學(xué)性能,并結(jié)合原位變形實(shí)驗(yàn)分析其變形機(jī)制變得尤為重要。本文利用磁控濺射和累積疊軋的方法制備了不同亞層厚度的Cu/Nb層狀復(fù)合材料,測(cè)試了疊軋制備塊體材料的力學(xué)性能;采用透射電子顯微鏡和掃描電子顯微鏡對(duì)材料的微觀(guān)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;結(jié)合透射電鏡雙傾原位變形技術(shù)對(duì)材料中位錯(cuò)的形核、運(yùn)動(dòng)行為和材料的斷裂行為進(jìn)行研究。為更深的理解層狀復(fù)合材料中變...
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 復(fù)合材料
1.2 納米復(fù)合材料
1.2.1 納米材料概述
1.2.2 納米復(fù)合材料概述
1.3 納米層狀復(fù)合材料
1.3.1 納米層狀復(fù)合材料及顯微結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.3.3 納米層狀復(fù)合材料的變形機(jī)制
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原理及方法
2.1 引言
2.2 累積疊軋(ARB)技術(shù)
2.3 磁控濺射技術(shù)
2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.1 選區(qū)電子衍射(SAED)技術(shù)
2.4.2 X射線(xiàn)能譜儀(EDS)
2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 聚焦離子束(FIB)掃描電子顯微鏡
第3章 磁控濺射制備Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料及其變形機(jī)制研究
3.1 引言
3.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的制備
3.3 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料生長(zhǎng)截面的兩相分布
3.3.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料中Cu層內(nèi)原生孿晶分析
3.4 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的原位TEM拉伸
3.4.1 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料變形機(jī)制的原位TEM觀(guān)察
3.4.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料斷裂行為的原位TEM觀(guān)察
3.5 本章小結(jié)
第4章 累積疊軋制備Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料及其變形機(jī)制研究
4.1 引言
4.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的制備
4.3 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試
4.4 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征
4.4.1 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料軋制截面的兩相分布
4.4.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料兩相間的界面匹配關(guān)系
4.5 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的原位TEM拉伸
4.5.1 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料變形機(jī)制的原位TEM觀(guān)察
4.5.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料斷裂行為的原位TEM觀(guān)察
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]累積疊軋焊制備的Cu-Nb層狀復(fù)合材料織構(gòu)演變[J]. 趙曉然,毛圣成,蔡吉祥,秦斌,張澤,韓曉東. 電子顯微學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]高強(qiáng)度高電導(dǎo)銅銀材料的研究進(jìn)展[J]. 梁明,焦高峰,徐曉燕,王鵬飛,李成山,張平祥. 稀有金屬材料與工程. 2016(01)
[3]聚焦離子束(FIB)及其應(yīng)用[J]. 韓偉,肖思群. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(12)
[4]金屬多層的強(qiáng)度及界面強(qiáng)化能力研究進(jìn)展[J]. 朱曉飛,顏家偉,張廣平. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(06)
[5]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[6]納米晶體材料的Hall—Petch關(guān)系[J]. 盧柯,劉學(xué)東,胡壯麒. 材料研究學(xué)報(bào). 1994(05)
本文編號(hào):3594657
【文章來(lái)源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
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第1章 緒論
1.1 復(fù)合材料
1.2 納米復(fù)合材料
1.2.1 納米材料概述
1.2.2 納米復(fù)合材料概述
1.3 納米層狀復(fù)合材料
1.3.1 納米層狀復(fù)合材料及顯微結(jié)構(gòu)
1.3.2 納米層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.3.3 納米層狀復(fù)合材料的變形機(jī)制
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)原理及方法
2.1 引言
2.2 累積疊軋(ARB)技術(shù)
2.3 磁控濺射技術(shù)
2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.1 選區(qū)電子衍射(SAED)技術(shù)
2.4.2 X射線(xiàn)能譜儀(EDS)
2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.6 聚焦離子束(FIB)掃描電子顯微鏡
第3章 磁控濺射制備Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料及其變形機(jī)制研究
3.1 引言
3.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的制備
3.3 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征
3.3.1 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料生長(zhǎng)截面的兩相分布
3.3.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料中Cu層內(nèi)原生孿晶分析
3.4 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的原位TEM拉伸
3.4.1 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料變形機(jī)制的原位TEM觀(guān)察
3.4.2 濺射Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料斷裂行為的原位TEM觀(guān)察
3.5 本章小結(jié)
第4章 累積疊軋制備Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料及其變形機(jī)制研究
4.1 引言
4.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的制備
4.3 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的力學(xué)性能測(cè)試
4.4 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征
4.4.1 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料軋制截面的兩相分布
4.4.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料兩相間的界面匹配關(guān)系
4.5 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料的原位TEM拉伸
4.5.1 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料變形機(jī)制的原位TEM觀(guān)察
4.5.2 軋制Cu/Nb納米層狀復(fù)合材料斷裂行為的原位TEM觀(guān)察
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]累積疊軋焊制備的Cu-Nb層狀復(fù)合材料織構(gòu)演變[J]. 趙曉然,毛圣成,蔡吉祥,秦斌,張澤,韓曉東. 電子顯微學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]高強(qiáng)度高電導(dǎo)銅銀材料的研究進(jìn)展[J]. 梁明,焦高峰,徐曉燕,王鵬飛,李成山,張平祥. 稀有金屬材料與工程. 2016(01)
[3]聚焦離子束(FIB)及其應(yīng)用[J]. 韓偉,肖思群. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2013(12)
[4]金屬多層的強(qiáng)度及界面強(qiáng)化能力研究進(jìn)展[J]. 朱曉飛,顏家偉,張廣平. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(06)
[5]磁控濺射技術(shù)及其發(fā)展[J]. 李芬,朱穎,李劉合,盧求元,朱劍豪. 真空電子技術(shù). 2011(03)
[6]納米晶體材料的Hall—Petch關(guān)系[J]. 盧柯,劉學(xué)東,胡壯麒. 材料研究學(xué)報(bào). 1994(05)
本文編號(hào):3594657
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3594657.html
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