本文對(duì)氣霧化鋁基合金粉末的組織與性能、放電等離子燒結(jié)（Spark Plasma Sintering,SPS）過(guò)程中燒結(jié)工藝參數(shù)優(yōu)化、分離式Hopkinson壓桿（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB）動(dòng)態(tài)力學(xué)加載和模擬防護(hù)性能進(jìn)行了研究。以上研究對(duì)掌握合金材料在高沖擊載荷下的力學(xué)性能、變形損傷的演化規(guī)律、探索改善其力學(xué)性能和拓展其工程化應(yīng)用具有理論指導(dǎo)意義。采用氬氣霧化的方法制備了Al-Ni-Y-Co-La非晶/晶態(tài)合金粉末。氣霧化粉末多呈規(guī)則的球形,粉末的平均粒徑為35μm,平均冷卻速度為105~106 ℃/s。隨著氣霧化粉末粒度的增加,其凝固組織發(fā)生了從非晶相到非晶相、面心立方晶相Al、正交晶相Al4Ni Y和六方晶相La7Ni3復(fù)合組織的轉(zhuǎn)變。在尺寸最大的粉末中發(fā)現(xiàn)了一種面心正交結(jié)構(gòu)的新晶態(tài)相,其晶格常數(shù)為a=15.92?,b=15.64?,c=4.08?。粉末凝固過(guò)程中熱力學(xué)（焓值）與動(dòng)力學(xué)（原子擴(kuò)散）共同決定析出相的結(jié)構(gòu)。采用SPS方法成功制備了高強(qiáng)度鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料。研究了制備過(guò)程中,溫度、壓力和保溫時(shí)間等燒結(jié)工藝參數(shù)對(duì)鋁基非晶/納... 

【文章頁(yè)數(shù)】：125 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 非晶合金的形成及制備方法
        1.2.1 非晶合金的形成及玻璃轉(zhuǎn)變
        1.2.2 非晶合金制備方法
    1.3 粉末冶金制備大塊非晶合金
        1.3.1 非晶合金粉末的制備及表征
        1.3.2 非晶合金粉末的固結(jié)
        1.3.3 粉末冶金制備大塊非晶合金的力學(xué)性能
    1.4 非晶合金基復(fù)合材料的制備及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
        1.4.1 非晶合金基復(fù)合材料的制備
        1.4.2 非晶合金基復(fù)合材料的組織及動(dòng)態(tài)力學(xué)性能
    1.5 空間環(huán)境及防護(hù)結(jié)構(gòu)
        1.5.1 空間環(huán)境及其危害
        1.5.2 防護(hù)結(jié)構(gòu)及性能評(píng)價(jià)
    1.6 鋁基非晶合金的研究現(xiàn)狀
        1.6.1 鋁基非晶合金的玻璃形成能力
        1.6.2 鋁基非晶合金的力學(xué)性能
    1.7 本論文主要內(nèi)容
第2章 材料制備與研究方法
    2.1 非晶合金復(fù)合材料的制備
    2.2 分析測(cè)試方法
        2.2.1 激光粒度分析儀
        2.2.2 X射線衍射分析
        2.2.3 熱分析
        2.2.4 掃描電子顯微鏡
        2.2.5 透射電子顯微鏡
        2.2.6 超聲性能分析
    2.3 準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
        2.3.1 室溫壓縮性能測(cè)試
        2.3.2 納米壓痕測(cè)試
    2.4 動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試
第3章 非晶合金粉末的制備及性能表征
    3.1 引言
    3.2 AlNiYLaCo金屬粉末的凝固特征
        3.2.1 AlNiYLaCo金屬粉末的凝固形貌及粒度分布
        3.2.2 AlNiYLaCo合金粉末的冷卻速度
    3.3 冷卻速度對(duì)AlNiYLaCo合金粉末凝固組織及熱穩(wěn)定性的影響
        3.3.1 AlNiYLaCo合金粉末的凝固組織及相結(jié)構(gòu)
        3.3.2 AlNiYLaCo合金粉末熱穩(wěn)定性
    3.4 AlNiYLaCo合金粉末凝固組織及熱穩(wěn)定性
        3.4.1 AlNiYLaCo合金粉末凝固組織
        3.4.2 AlNiYLaCo合金粉末熱穩(wěn)定性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 AlNiYLaCo非晶合金粉末的燒結(jié)組織性能
    4.1 引言
    4.2 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)樣品的影響
        4.2.1 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)樣品組織及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.2 燒結(jié)溫度對(duì)燒結(jié)塊體力學(xué)性能的影響
    4.3 燒結(jié)壓力對(duì)燒結(jié)樣品的影響
        4.3.1 燒結(jié)壓力對(duì)燒結(jié)樣品組織及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.3.2 燒結(jié)壓力對(duì)燒結(jié)塊體力學(xué)性能的影響
    4.4 保溫時(shí)間對(duì)燒結(jié)樣品的影響
        4.4.1 保溫時(shí)間對(duì)燒結(jié)樣品組織及微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.4.2 保溫時(shí)間對(duì)燒結(jié)塊體力學(xué)性能的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能
    5.1 引言
    5.2 應(yīng)變速率對(duì)鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料室溫動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能影響
        5.2.1 不同應(yīng)變速率下鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線
        5.2.2 斷口形貌特性
        5.2.3 碎塊質(zhì)量分布規(guī)律
    5.3 溫度對(duì)鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能影響
        5.3.1 不同溫度鋁基非晶/納米晶合金復(fù)合材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線
        5.3.2 斷口形貌特性
        5.3.3 碎塊質(zhì)量分布規(guī)律
    5.4 本章小結(jié)
第6章 超高速撞擊鋁基非晶/納米晶合金的碎片云數(shù)值模擬研究
    6.1 引言
    6.2 材料模型與參數(shù)
    6.3 彈丸高速撞擊鋁基非晶/納米晶材料薄板防護(hù)屏碎片云特性
        6.3.1 數(shù)值模型
        6.3.2 碎片云的運(yùn)動(dòng)特性
        6.3.3 前板損傷特性
    6.4 鋁基非晶/納米晶材料防護(hù)屏Whipple防護(hù)結(jié)構(gòu)撞擊極限數(shù)值模擬分析
        6.4.1 數(shù)值模型
        6.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]An Overview of High-Performance Aircraft Structural Al Alloy-AA7085[J]. T.Ram Prabhu.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(07)
[2]塊狀非晶合金及其復(fù)合材料研究進(jìn)展[J]. 胡壯麒,張海峰.  金屬學(xué)報(bào). 2010(11)
[3]復(fù)合材料在航天器中的應(yīng)用近況[J]. 甄華生.  宇航材料工藝. 1997(04)
[4]鋁基非晶態(tài)合金的制備方法及性能[J]. 范洪波,曹福洋,蔣祖齡,李慶春.  材料導(dǎo)報(bào). 1997(02)
[5]超高速?zèng)_擊鋁雙層板的熔化效應(yīng)[J]. 張慶明，談慶明，張德良，鄭哲敏.  力學(xué)學(xué)報(bào). 1995(03)

碩士論文
[1]SiC/Zr基非晶合金復(fù)合材料的制備及組織性能研究[D]. 黃博.南京理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3730792