材料的微小變形、損傷以及缺陷所導(dǎo)致材料的失效行為,引起了國內(nèi)外學(xué)者對(duì)其微尺度的力學(xué)行為的關(guān)注。由于納米壓入/劃入測試具備較高的載荷和位移分辨率,而發(fā)展成材料在微尺度的力學(xué)性能測試的主流技術(shù)。在力學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體技術(shù)、薄膜以及生物醫(yī)學(xué)工程等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的科學(xué)意義。目前,賦予不銹鋼抗菌性能是抗菌材料研究的熱點(diǎn),吸引著科研工作者的研究興趣。通過在不銹鋼表面制備抗菌薄膜的方法來提高其抗菌能力,兼具經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。雖然通過在不銹鋼表面制備抗菌薄膜的方法能夠呈現(xiàn)出較好的抗菌效果,但是仍然存在以下幾點(diǎn)問題:（1）對(duì)于具備足夠厚度并且薄膜和基體之間的結(jié)合性能優(yōu)秀的抗菌薄膜,一般需要經(jīng)過較高的溫度處理,致使基體容易產(chǎn)生變形,針對(duì)形狀復(fù)雜的試件加工存在困難。（2）厚度薄的抗菌薄膜容易發(fā)生磨損、開裂、脫落等失效行為,這容易使其抗菌能力減弱甚至喪失。因此,在滿足不銹鋼抗菌能力的條件下,針對(duì)薄膜易發(fā)生失效的問題,需要對(duì)不銹鋼抗菌薄膜的微納米力學(xué)性能進(jìn)行研究,這對(duì)不銹鋼使用范圍的拓寬和使用壽命的延長都非常重要�；诓讳P鋼表面兩種典型性薄膜的特點(diǎn),本文的主要工作內(nèi)容和結(jié)果如下:1.使用等離子合金化技術(shù)在不... 

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 不銹鋼材料的概述
        1.1.1 不銹鋼的應(yīng)用
        1.1.2 抗菌不銹鋼
    1.2 薄膜材料
        1.2.1 薄膜材料的特點(diǎn)
        1.2.2 薄膜的制備方法
    1.3 微/納米力學(xué)在薄膜力學(xué)性能測試的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 納米壓入法在薄膜力學(xué)性能測試的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 劃痕法在薄膜力學(xué)性能測試的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的提出及研究內(nèi)容
        1.4.1 課題的提出
        1.4.2 課題的研究內(nèi)容
第二章 薄膜實(shí)驗(yàn)制備及其分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)制備方法
        2.2.1 不銹鋼試樣預(yù)處理
        2.2.2 不銹鋼表面等離子合金化技術(shù)制備滲銅薄膜
        2.2.3 不銹鋼表面陽極氧化和電沉積復(fù)合處理制備納米多孔銅薄膜
    2.3 薄膜組織結(jié)構(gòu)與形貌表征
    2.4 納米壓入實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 納米壓入實(shí)驗(yàn)原理
        2.4.2 連續(xù)剛度測量法
    2.5 劃痕實(shí)驗(yàn)
第三章 不銹鋼表面等離子合金化滲銅薄膜的力學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 XRD結(jié)果分析
    3.3 微觀形貌和能譜分析
    3.4 納米壓入法測試不銹鋼滲銅薄膜的力學(xué)性能
        3.4.1 納米壓入實(shí)驗(yàn)
        3.4.2 載荷—壓入深度曲線分析
        3.4.3 硬度—壓入深度曲線
        3.4.4 楊氏模量—壓入深度曲線分析
    3.5 劃痕法測試滲銅薄膜和不銹鋼基體的結(jié)合性能
    3.6 不銹鋼滲銅薄膜的力學(xué)性能，抗菌性能和微結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    3.7 本章小結(jié)
第四章 不銹鋼表面納米多孔銅薄膜的力學(xué)性能和抗菌性能研究
    4.1 引言
    4.2 不銹鋼表面陽極氧化和電沉積復(fù)合處理制備納米多孔銅薄膜
        4.2.1 不銹鋼表面陽極氧化結(jié)果分析
        4.2.2 不銹鋼表面納米孔結(jié)構(gòu)電沉積銅薄膜結(jié)果分析
    4.3 納米壓入法測試不銹鋼表面納米多孔銅薄膜的力學(xué)性能
        4.3.1 納米壓入實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 載荷—壓入深度曲線
        4.3.3 硬度—壓入深度曲線
        4.3.4 楊氏模量—壓入深度曲線
    4.4 劃痕法測試不銹鋼納米多孔銅薄膜的膜基結(jié)合性能
    4.5 不銹鋼表面納米多孔銅薄膜的抗菌性能表征
        4.5.1 菌種選擇
        4.5.2 薄膜密貼法測試抗菌性能
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)試劑
        4.5.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.5.5 抗菌效果
        4.5.6 不銹鋼多孔銅薄膜的力學(xué)性能，抗菌性能和微結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不銹鋼的種類和特點(diǎn)[J]. 薄鑫濤.  熱處理. 2016(04)
[2]恒電位法制備氧化亞銅薄膜工藝的研究[J]. 劉昌齡,吳世彪,徐海燕,陶方濤,吳世龍,周醒.  合肥師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(06)
[3]Ni-P-Al2O3復(fù)合涂層劃痕試驗(yàn)中的表面裂紋分析[J]. 譚援強(qiáng),胡斌梁,馮劍軍.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(20)
[4]材料表面工程與薄膜技術(shù)及其發(fā)展[J]. 黃利平,李克斯.  企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2011(12)
[5]納米壓痕法測量Cu膜的硬度和彈性模量[J]. 黎業(yè)生,汪偉.  金屬學(xué)報(bào). 2010(09)
[6]奧氏體抗菌不銹鋼的微觀組織及抗菌性能[J]. 張安峰,喬繼英,李利軍,張旭.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(05)
[7]變形對(duì)鎳鍍層納米壓痕尺寸效應(yīng)的影響及預(yù)測[J]. 馬增勝,龍士國,韓海生,潘勇,周益春.  機(jī)械工程材料. 2008(08)
[8]拉伸變形對(duì)電沉積鎳鍍層微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響[J]. 馬增勝,龍士國,王寶華,潘勇,周益春.  材料保護(hù). 2008(01)
[9]簡述表面抗菌不銹鋼材料的制備方法[J]. 劉超鋒.  特鋼技術(shù). 2007(04)
[10]涂層／基體材料界面結(jié)合強(qiáng)度測量方法的現(xiàn)狀與展望[J]. 楊班權(quán),陳光南,張坤,羅耕星,肖京華.  力學(xué)進(jìn)展. 2007(01)

博士論文
[1]不銹鋼表面納米多孔Ti-Cu薄膜的制備及性能研究[D]. 靳曉敏.太原理工大學(xué) 2016
[2]奧氏體不銹鋼低溫氣體滲碳層組織性能及催滲技術(shù)研究[D]. 馬飛.機(jī)械科學(xué)研究總院 2015
[3]微壓入法研究各向同性固化導(dǎo)電膠的力學(xué)性能[D]. 肖革勝.太原理工大學(xué) 2015
[4]鈦合金材料表面陽極氧化和微弧氧化改性涂層的構(gòu)建及生物學(xué)研究[D]. 劉帥.第四軍醫(yī)大學(xué) 2014
[5]氧化亞銅薄膜的電化學(xué)制備及其光催化和光電性能的研究[D]. 張楨.上海交通大學(xué) 2014
[6]金屬表面滲鍍復(fù)合改性層接觸力學(xué)行為探討[D]. 馬永.太原理工大學(xué) 2013
[7]不銹鋼表面微、納米薄膜的制備及光催化和抗菌性能研究[D]. 詹瑋婷.武漢科技大學(xué) 2012
[8]不銹鋼表面氮摻雜二氧化鈦薄膜的制備及其性能研究[D]. 王鶴峰.太原理工大學(xué) 2011
[9]納米壓痕法表征金屬薄膜材料的力學(xué)性能[D]. 馬增勝.湘潭大學(xué) 2011
[10]鎂合金AZ91D表面弧輝滲鍍TiN、CrN、TiN/CrN薄膜及其性能研究[D]. 繆強(qiáng).太原理工大學(xué) 2007

碩士論文
[1]稀土對(duì)鈦合金化不銹鋼表面制備雙層涂層電化學(xué)及力學(xué)性能的影響[D]. 邢學(xué)剛.太原理工大學(xué) 2016
[2]銅抗菌作用的生物物理學(xué)研究[D]. 胡曉娟.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2016
[3]不銹鋼托槽鍍Ag涂層的制備及對(duì)變形鏈球菌的抗菌性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉永紅.佳木斯大學(xué) 2014
[4]電沉積法制備氧化亞銅及其防微生物附著研究[D]. 原瑞霞.中國海洋大學(xué) 2014
[5]陽極氧化法制備不銹鋼納米多孔膜技術(shù)研究[D]. 盧文靜.西安建筑科技大學(xué) 2014
[6]納米壓痕法表征316L不銹鋼表面等離子合金化層的力學(xué)性能[D]. 張星.太原理工大學(xué) 2013
[7]等離子滲金屬技術(shù)制備表面滲銅層抗菌不銹鋼及性能研究[D]. 張景春.桂林電子科技大學(xué) 2011
[8]不銹鋼基Cu2O/TiO2膜的制備及光催化性能研究[D]. 云廣平.西安電子科技大學(xué) 2011
[9]劃痕法表征薄膜材料界面結(jié)合性能[D]. 彭冰川.湘潭大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3662102