發(fā)布時間：2022-07-13 15:34

　　蠕墨鑄鐵與AZ91D鎂合金分別為黑色金屬與有色金屬中各具代表性的金屬材料,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。其中,蠕墨鑄鐵的硬度與蠕變性能較好,但其拉伸與耐磨性能相對較低,是工程應用中亟待解決的技術(shù)難題之一。而AZ91D鎂合金密度小,比強度與比剛度高,且具有良好的導熱性與導電性,但其防腐性能不足,耐磨性能較差,力學性能較低,明顯限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的進一步應用。為此,本文以蠕墨鑄鐵和AZ91D鎂合金為研究對象,師法自然,模擬樹葉、貝殼等生物特有的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與材料分布特征,采用激光制備技術(shù),在蠕墨鑄鐵與AZ91D上構(gòu)建形態(tài)-結(jié)構(gòu)-材料多元耦合仿生功能表面,致力于這兩種通用材料在各自工程領域中服役性能提升。同時,探討了激光制備工藝的試驗穩(wěn)定性和工藝可控性,分析了該制備工藝在數(shù)字化和智能化應用中的前景。本文重點研究了激光制備工藝對蠕墨鑄鐵與AZ91D鎂合金多元耦合仿生表面形態(tài)（網(wǎng)格、條紋、樁釘?shù)龋�、結(jié)構(gòu)分布（寬度、深度等尺度特征）、材料特性（成分優(yōu)化、結(jié)構(gòu)梯度、晶粒與析出物等）的影響規(guī)律,闡明了激光工藝參數(shù)與仿生耦合表面的硬度、拉伸、耐磨、防腐性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián),揭示了多元耦合仿生設計參數(shù)對二者力學性能的強... 

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的目的與意義
    1.2 多元耦合仿生功能表面
        1.2.1 多元耦合仿生基本原理
        1.2.2 多元耦合仿生功能表面的分類
        1.2.3 多元耦合仿生功能表面的應用
    1.3 多元耦合仿生功能表面的制備工藝
        1.3.1 二元耦合制備工藝
        1.3.2 三元耦合制備工藝
    1.4 多元耦合仿生功能表面的應用載體-蠕墨鑄鐵和鎂合金
        1.4.1 蠕墨鑄鐵的研究現(xiàn)狀及其應用前景
        1.4.2 鎂合金的研究現(xiàn)狀及其應用前景
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 創(chuàng)新點
第二章 多元耦合仿生功能表面的設計、制備及實驗方法
    2.1 蠕墨鑄鐵多元耦合仿生功能表面設計
        2.1.1 基體材料
        2.1.2 多元耦合激光制備工藝
            (1)形態(tài)耦元設計
            (2)結(jié)構(gòu)耦元設計
            (3)材料耦元設計
    2.2 AZ91D多元耦合仿生功能表面設計
        2.2.1 基體材料
        2.2.2 多元耦合激光制備工藝
            2.2.2.1 形態(tài)耦元設計
            2.2.2.2 結(jié)構(gòu)耦元設計
            2.2.2.3 材料耦元設計
    2.3 多元耦合仿生功能表面的制備
    2.4 試驗測試方法
    2.5 本章小節(jié)
第三章 多元耦合激光制備蠕墨鑄鐵和AZ91D耦合體金相組織與尺度表征
    3.1 基于蠕墨鑄鐵的耦合體金相組織
        3.1.1 耦合體金相分析
        3.1.2 耦合體物相分析
    3.2 基于AZ91D的耦合體金相組織
        3.2.1 耦合體金相分析
        3.2.2 耦合體物相分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵及AZ91D力學性能的影響
    4.1 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵力學性能的影響
        4.1.1 多元耦合激光制備對硬度的影響
        4.1.2 多元耦合激光制備對拉伸行為的影響
    4.2 多元耦合激光制備對AZ91D力學性能的影響
        4.2.1 多元耦合激光制備對硬度的影響
        4.2.2 多元耦合激光制備對拉伸行為的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵及AZ91D耐磨性能的影響
    5.1 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵耐磨性能的影響
        5.1.1 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵摩擦磨損行為的影響
        5.1.2 多元耦合激光制備對蠕墨鑄鐵耐磨損機理分析
    5.2 多元耦合激光制備對AZ91D耐磨性能的影響
        5.2.1 多元耦合激光制備對AZ91D摩擦磨損行為的影響
        5.2.2 多元耦合激光制備對AZ91D耐磨損機理分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 二元耦合激光制備對AZ91D防腐性能的影響
    6.1 多元耦合生物模型設計及參數(shù)分析
        6.1.1 不同形態(tài)耦合體數(shù)值計算
        6.1.2 試驗結(jié)果物相分析
    6.2 電化學性能和析氫速率特征值
        6.2.1 不同形態(tài)耦合體對電化學性能的影響
        6.2.2 不同形態(tài)耦合體對析氫速率的影響
    6.3 防腐性能影響機理
        6.3.1 腐蝕產(chǎn)物分析
        6.3.2 腐蝕機理分析
    6.4 本章小節(jié)
第七章 研究結(jié)論與展望
    7.1 研究結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
作者簡介
攻博期間科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]風機氣動噪聲控制耦合仿生研究[D]. 孫少明.吉林大學 2008



本文編號：3660300