連續(xù)鎢絲改進(jìn)La基塊體金屬玻璃室溫壓縮塑性探索研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-06 09:20
塊體金屬玻璃(BMG)具有長程無序、短程有序的獨(dú)特原子結(jié)構(gòu),表現(xiàn)為高強(qiáng)、高硬、良好的耐磨性等優(yōu)異的力學(xué)性能,但嚴(yán)重的室溫脆性限制了其實(shí)際應(yīng)用。我國擁有十分豐富的稀土礦藏,儲量和產(chǎn)量均位于世界首位,La和Ce作為地殼中含量最多的兩種稀土元素,經(jīng)常與其他稀土元素伴生于稀土礦藏內(nèi),有必要通過進(jìn)一步研究將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。本文首次探索了通過連續(xù)鎢絲(Wf)復(fù)合增韌La-BMG的可行性。通過分析La-BMG的性能及Wf/La-BMG復(fù)合材料界面結(jié)合和析出相,探索出了具有明顯室溫壓縮塑性的Wf/La-BMG復(fù)合材料。成功在低強(qiáng)度基體條件下獲得了高強(qiáng)度復(fù)合材料:La-BMG(僅628MPa)的連續(xù)Wf(~2300MPa)復(fù)合材料具有高強(qiáng)度(2814MPa),明顯優(yōu)于Zr-BMG(高達(dá)1900MPa)的連續(xù)Wf復(fù)合材料強(qiáng)度(~2600MPa)。主要結(jié)論如下:(1)通過DSC和變溫XRD曲線分析表明:隨著溫度升高,La-BMG開始析出α-La相,然后析出A13La相。La-BMG室溫?cái)嗔褟?qiáng)度約628MPa,表現(xiàn)為具有脈狀花樣的絕熱剪切斷裂。(2)首次探索出大尺寸、界面結(jié)合良好、組織致密均勻一致的W...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 塊體金屬玻璃的發(fā)展概況
1.2.1 從非晶合金到塊體金屬玻璃
1.2.2 塊體金屬玻璃的力學(xué)性能
1.2.3 BMG良好的超塑性和可加工性
1.2.4 La基塊體金屬玻璃的特性
1.2.5 金屬玻璃的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 連續(xù)纖維增強(qiáng)塊體金屬玻璃的研究進(jìn)展
1.3.1 連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料界面問題
1.3.2 連續(xù)纖維/塊體金屬玻璃復(fù)合材料
1.3.3 連續(xù)鎢絲/塊體金屬玻璃復(fù)合材料的制備技術(shù)
1.3.4 連續(xù)鎢絲/塊體金屬玻璃復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.4 本文的主要研究內(nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)研究的基本思路
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.3 試樣性能測試
2.3.1 微觀組織與結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 熱物理性能檢測
2.3.3 力學(xué)性能測試
2.3.4 數(shù)據(jù)和圖片處理
3 連續(xù)鎢絲改進(jìn)La基塊體金屬玻璃復(fù)合探索
3.1 引言
3.2 La基塊體金屬玻璃性能研究
3.2.1 La基塊體玻璃的熱穩(wěn)定性研究
3.2.2 La基塊體玻璃的晶化行為研究
3.2.3 La基塊體玻璃力學(xué)性能和斷裂行為研究
3.3 W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料界面研究
3.4 W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料析出相研究
3.4.1 析出相對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)的影響
3.4.2 析出相對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料室溫準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為的影響
3.5 本章小結(jié)
4 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織及性能的影響
4.1 引言
4.2 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織及性能影響
4.2.1 W_f體積分?jǐn)?shù)W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)的影響
4.2.2 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料室溫準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能的影響
4.3 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料斷裂行為的影響
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]W纖維直徑對鋯基非晶復(fù)合材料壓縮力學(xué)性能的影響[J]. 張波,付華萌,朱正旺,張海峰,董闖,胡壯麒. 金屬學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]金屬玻璃研究簡史[J]. 汪衛(wèi)華. 物理. 2011(11)
[4]噴射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3塊體非晶合金的晶化行為[J]. 董亭義,楊濱,何建平,張勇,許存官. 稀有金屬材料與工程. 2011(08)
[5]稀土元素在非晶合金中的應(yīng)用[J]. 陳義明,甘章華,王錦林. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(S2)
[6]La62Al15.7(Cu,Ni)22.3塊體非晶合金的晶化行為[J]. 董亭義,楊濱,張勇. 稀有金屬材料與工程. 2009(10)
[7]滲流溫度對Wf/Zr-BMG復(fù)合材料顯微組織和性能的影響[J]. 王志華,陳光,劉平,姜斐,張建. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S2)
[8]鋯基塊體非晶合金的力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 仇在宏,楊元政,趙德強(qiáng),李喜峰,謝致薇. 金屬功能材料. 2004(05)
[9]不透明玻璃顯現(xiàn)出的曙光——塊體金屬玻璃的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J]. 潘明祥,汪衛(wèi)華. 物理. 2002(07)
[10]大塊玻璃合金射流成形方法的研究[J]. 何國,陳國良. 材料科學(xué)與工藝. 1998(03)
博士論文
[1]塊體金屬玻璃復(fù)合、晶化與性能研究[D]. 曹揚(yáng).南京理工大學(xué) 2009
[2]Wf/Zr基塊體金屬玻璃復(fù)合材料及其高速沖擊行為[D]. 王志華.南京理工大學(xué) 2006
[3]ZrTiCuNiBe大塊金屬玻璃的沖擊波效應(yīng)研究[D]. 楊超.燕山大學(xué) 2006
本文編號:3728079
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 塊體金屬玻璃的發(fā)展概況
1.2.1 從非晶合金到塊體金屬玻璃
1.2.2 塊體金屬玻璃的力學(xué)性能
1.2.3 BMG良好的超塑性和可加工性
1.2.4 La基塊體金屬玻璃的特性
1.2.5 金屬玻璃的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.3 連續(xù)纖維增強(qiáng)塊體金屬玻璃的研究進(jìn)展
1.3.1 連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料界面問題
1.3.2 連續(xù)纖維/塊體金屬玻璃復(fù)合材料
1.3.3 連續(xù)鎢絲/塊體金屬玻璃復(fù)合材料的制備技術(shù)
1.3.4 連續(xù)鎢絲/塊體金屬玻璃復(fù)合材料的力學(xué)性能
1.4 本文的主要研究內(nèi)容和意義
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)研究的基本思路
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法
2.3 試樣性能測試
2.3.1 微觀組織與結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 熱物理性能檢測
2.3.3 力學(xué)性能測試
2.3.4 數(shù)據(jù)和圖片處理
3 連續(xù)鎢絲改進(jìn)La基塊體金屬玻璃復(fù)合探索
3.1 引言
3.2 La基塊體金屬玻璃性能研究
3.2.1 La基塊體玻璃的熱穩(wěn)定性研究
3.2.2 La基塊體玻璃的晶化行為研究
3.2.3 La基塊體玻璃力學(xué)性能和斷裂行為研究
3.3 W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料界面研究
3.4 W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料析出相研究
3.4.1 析出相對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)的影響
3.4.2 析出相對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料室溫準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為的影響
3.5 本章小結(jié)
4 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織及性能的影響
4.1 引言
4.2 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織及性能影響
4.2.1 W_f體積分?jǐn)?shù)W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料組織結(jié)構(gòu)的影響
4.2.2 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料室溫準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能的影響
4.3 W_f體積分?jǐn)?shù)對W_f/La基塊體金屬玻璃復(fù)合材料斷裂行為的影響
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華. 物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]W纖維直徑對鋯基非晶復(fù)合材料壓縮力學(xué)性能的影響[J]. 張波,付華萌,朱正旺,張海峰,董闖,胡壯麒. 金屬學(xué)報(bào). 2013(10)
[3]金屬玻璃研究簡史[J]. 汪衛(wèi)華. 物理. 2011(11)
[4]噴射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3塊體非晶合金的晶化行為[J]. 董亭義,楊濱,何建平,張勇,許存官. 稀有金屬材料與工程. 2011(08)
[5]稀土元素在非晶合金中的應(yīng)用[J]. 陳義明,甘章華,王錦林. 材料導(dǎo)報(bào). 2010(S2)
[6]La62Al15.7(Cu,Ni)22.3塊體非晶合金的晶化行為[J]. 董亭義,楊濱,張勇. 稀有金屬材料與工程. 2009(10)
[7]滲流溫度對Wf/Zr-BMG復(fù)合材料顯微組織和性能的影響[J]. 王志華,陳光,劉平,姜斐,張建. 材料導(dǎo)報(bào). 2008(S2)
[8]鋯基塊體非晶合金的力學(xué)性能研究進(jìn)展[J]. 仇在宏,楊元政,趙德強(qiáng),李喜峰,謝致薇. 金屬功能材料. 2004(05)
[9]不透明玻璃顯現(xiàn)出的曙光——塊體金屬玻璃的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J]. 潘明祥,汪衛(wèi)華. 物理. 2002(07)
[10]大塊玻璃合金射流成形方法的研究[J]. 何國,陳國良. 材料科學(xué)與工藝. 1998(03)
博士論文
[1]塊體金屬玻璃復(fù)合、晶化與性能研究[D]. 曹揚(yáng).南京理工大學(xué) 2009
[2]Wf/Zr基塊體金屬玻璃復(fù)合材料及其高速沖擊行為[D]. 王志華.南京理工大學(xué) 2006
[3]ZrTiCuNiBe大塊金屬玻璃的沖擊波效應(yīng)研究[D]. 楊超.燕山大學(xué) 2006
本文編號:3728079
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