發(fā)布時(shí)間：2021-07-24 23:33

　　具有納米級(jí)微結(jié)構(gòu)的Cu-Ni合金通常具有更好的催化作用。借助金剛石刀具切削的方法能夠獲得納米級(jí)表面或納米級(jí)微結(jié)構(gòu),因此研究納米切削過(guò)程中工件材料的變形特性及去除機(jī)理至關(guān)重要。本文基于分子動(dòng)力學(xué)理論,構(gòu)建了Cu-Ni合金納米切削的分子動(dòng)力學(xué)模型,從工件內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的角度分析了Cu-Ni合金的納米切削特性及變形機(jī)理。根據(jù)目前關(guān)于納米切削機(jī)理的研究現(xiàn)狀及Cu-Ni合金分子動(dòng)力學(xué)模型的特點(diǎn),通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)Cu-Ni合金的納米切削過(guò)程進(jìn)行研究。首先,研究了Cu-Ni合金表面晶向?qū){米切削過(guò)程的影響。Cu-Ni合金由多個(gè)晶向各異的單晶Cu晶粒和包含Ni元素的晶界結(jié)構(gòu)組成。因此Cu-Ni合金表面的晶向主要是合金中單晶Cu晶粒的表面晶向。本文建立了五種不同晶向的單晶Cu納米切削分子動(dòng)力學(xué)模型,并利用能夠描述切削方向與工件表面晶向之間相對(duì)空間位置關(guān)系的切削模型有效地分析了工件表面晶向?qū){米切削過(guò)程的影響機(jī)制。如:工件表面的材料堆積區(qū)域;工件內(nèi)部缺陷結(jié)構(gòu)的傳播方向及應(yīng)力分布規(guī)律;不同晶向下的切削力等。最后,利用原子力顯微鏡刻劃單晶Cu表面,分析了工件表面材料堆積的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果,并解釋了切... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Taniguchi預(yù)測(cè)的加工精度發(fā)展趨勢(shì)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文如碳納米管、納米線(xiàn)、微型泵、微流體器件、微模具等。微納器件必須具有特定的微納結(jié)構(gòu)才能具備特定的功能，因此發(fā)展非傳統(tǒng)的微/納米加工工藝具有重要意義。利用這些工藝可以實(shí)現(xiàn)在納米尺度上改變工件材料的表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善零部件的光學(xué)、電學(xué)及機(jī)械性能。目前微納米加工工藝可按照加工過(guò)程中材料的變化情況分為三大類(lèi)：第一類(lèi)微納加工涉及材料的增加，如：超聲激光沉積、化學(xué)氣相沉積、LIGA 和放電沉積等工藝；第二類(lèi)微納加工涉及材料的去除，主要通過(guò)機(jī)械、化學(xué)或物理手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。第三類(lèi)微納加工既不涉及材料的增加也不涉及材料的去除，即微熱成型和微注塑成型，但這種方法比較適合聚合物。

圖 1-3 具有微孔結(jié)構(gòu)的 Cu-Ni 合金表面生長(zhǎng)出的石墨烯[9]用表面具有微結(jié)構(gòu)的 Cu-Ni 合金催化生產(chǎn)的石墨烯由于復(fù)制了 C面的微孔結(jié)構(gòu)，從二維平面薄膜材料（UGFs）演變?yōu)榫哂卸鄬涌捉Y(jié)薄膜材料（HP-UGFs）。HP-UGFs 與 UGFs 相比具備更好的導(dǎo)電性的應(yīng)變敏感性。目前具有微孔結(jié)構(gòu)的 Cu-Ni 合金是通過(guò) Kirkenda的，這種制造工藝只能粗略的控制 Cu-Ni 合金表面微孔的平均尺寸變每個(gè)孔的具體形狀[9]。金剛石刀具切削能夠加工出復(fù)雜的表面形效率較高，因此利用金剛石刀具加工 Cu-Ni 合金表面使其具有合理，進(jìn)一步提高石墨烯的性能。前由于對(duì) Cu-Ni 合金的納米切削機(jī)理尚不明確使得實(shí)際加工過(guò)程難因此研究 Cu-Ni 合金的納米切削機(jī)理具有重要意義。然而，當(dāng)工件和加工精度達(dá)到納米量級(jí)時(shí)，切削過(guò)程中的一些現(xiàn)象不易被觀察分米切削實(shí)驗(yàn)也耗時(shí)費(fèi)力，因此分子動(dòng)力學(xué)模擬方法作為研究納米切有力工具被廣泛使用。利用分子動(dòng)力學(xué)方法研究金剛石刀具的切削分為塑性材料的納米切削機(jī)理和脆性材料的納米切削機(jī)理，目前還對(duì) Cu-Ni 合金納米切削機(jī)理的研究。因此需要利用分子動(dòng)力學(xué)方法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單晶Cu材料納米切削特性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 梁迎春,盆洪民,白清順.  金屬學(xué)報(bào). 2009(10)



本文編號(hào)：3301654