金屬玻璃是一類兼有金屬與玻璃優(yōu)異力學(xué)性能的新型非晶材料,具有短程有序、長(zhǎng)程無序的微觀原子排布規(guī)律。自20世紀(jì)60年代首次被制備出以來,金屬玻璃在材料合成與應(yīng)用方面取得了迅猛的發(fā)展。在應(yīng)用過程中,金屬玻璃具有減摩功能性的需求,如用作人工關(guān)節(jié)植入體的金屬玻璃材料在表面引入織構(gòu)可顯著提高其耐磨性,這可以有效降低人工關(guān)節(jié)在使用過程中因劇烈磨損而失效的風(fēng)險(xiǎn)。在此背景下,開發(fā)出具有高形狀精度與高表面質(zhì)量的減摩織構(gòu)制備方法,不僅有利于提高金屬玻璃表面減摩織構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的研究水平,也能夠有效促進(jìn)金屬玻璃的實(shí)際應(yīng)用。為了在金屬玻璃表面制備出功能性減摩織構(gòu),本文分析比較了目前常用的表面織構(gòu)加工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),其中超快激光加工方法具有靈活高效且能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)冷加工的特性,適宜用于加工金屬玻璃表面減摩織構(gòu)。然而超快激光加工金屬玻璃時(shí)會(huì)在加工區(qū)域留有缺陷,同時(shí)影響表面織構(gòu)的輪廓精度。為了進(jìn)一步提高金屬玻璃表面織構(gòu)的加工質(zhì)量,本文采用飛秒激光雙脈沖加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量可控的微織構(gòu)制備,其主要原理為調(diào)整兩個(gè)脈沖的延遲時(shí)間以實(shí)現(xiàn)飛秒激光的時(shí)域調(diào)控。本論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:（1）研究了飛秒激光雙脈沖作用下金屬玻璃表面... 

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

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 金屬玻璃表面減摩織構(gòu)的設(shè)計(jì)與加工方法
        1.2.1 表面減摩織構(gòu)的設(shè)計(jì)研究
        1.2.2 金屬玻璃減摩織構(gòu)的加工方法
    1.3 飛秒激光及雙脈沖加工金屬玻璃的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 飛秒激光對(duì)金屬玻璃的燒蝕特性研究
        1.3.2 飛秒激光雙脈沖加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析
    1.4 本課題研究?jī)?nèi)容以及研究方案
        1.4.1 本課題主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 研究方案
第2章 飛秒激光雙脈沖燒蝕金屬玻璃實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 金屬玻璃表面飛秒激光雙脈沖燒蝕實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.2.2 脈沖延遲時(shí)間對(duì)燒蝕形貌與燒蝕深度的影響
        2.2.3 飛秒激光雙脈沖重復(fù)掃描次數(shù)對(duì)燒蝕形貌的影響
        2.2.4 飛秒激光兩脈沖能量比對(duì)燒蝕形貌和燒蝕深度的影響
    2.3 飛秒激光雙脈沖燒蝕鋯基金屬玻璃機(jī)理分析
        2.3.1 飛秒激光雙脈沖對(duì)金屬玻璃材料燒蝕形貌影響的機(jī)理分析
        2.3.2 飛秒激光雙脈沖對(duì)金屬玻璃材料燒蝕效率影響的機(jī)理分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 金屬玻璃減摩織構(gòu)的仿真設(shè)計(jì)研究
    3.1 引言
    3.2 金屬玻璃表面減摩織構(gòu)仿真設(shè)計(jì)
        3.2.1 表面微織構(gòu)潤(rùn)滑模型建立
        3.2.2 模型初始條件與邊界條件
    3.3 仿真結(jié)果及分析
        3.3.1 織構(gòu)表面輪廓參數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的影響
        3.3.2 織構(gòu)內(nèi)部輪廓參數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的影響
        3.3.3 粗糙度參數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 金屬玻璃減摩織構(gòu)的可控制備與減摩性能實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 飛秒激光雙脈沖可控制備金屬玻璃減摩織構(gòu)的工藝研究
        4.2.1 金屬玻璃減摩微織構(gòu)的制備方案
        4.2.2 飛秒激光雙脈沖與單脈沖制備的微織構(gòu)形貌對(duì)比
        4.2.3 飛秒激光雙脈沖二次復(fù)合加工的織構(gòu)形貌
        4.2.4 飛秒激光變能量掃描加工不同內(nèi)部輪廓的織構(gòu)
    4.3 金屬玻璃表面減摩織構(gòu)的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)研究
        4.3.1 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)條件
        4.3.2 表面織構(gòu)化金屬玻璃磨損形貌分析
        4.3.3 不同參數(shù)織構(gòu)的減摩性能研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向人工關(guān)節(jié)材料潤(rùn)滑的材料技術(shù)進(jìn)展[J]. 卜哈特.  石化技術(shù). 2017(12)
[2]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)
[3]Effects of femtosecond laser ablation on the surface morphology and microstructure of a bulk TiCuPdZr glass alloy[J]. WANG Hongshuia, LIANG Chunyonga, CHEN Xueguanga, WANG Leia, YANG Yangb, YANG Jianjunb, ZHU Shenglic, and LI Changyida School of Materials Science and Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China b Key Laboratory of the Ministry of Education of China for Opto-electronic Information Science and Technology, Institute of Modern Optics, Nankai University, Tianjin 300071, China c School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China d Stomatological Hospital, Tianjin Medical University , Tianjin 300070, China.  Rare Metals. 2009(03)
[4]聚焦離子束加工技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 馬向國(guó),顧文琪.  微納電子技術(shù). 2005(12)
[5]飛秒激光超精細(xì)“冷”加工技術(shù)及其應(yīng)用（I）[J]. 楊建軍.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2004(03)

博士論文
[1]織構(gòu)化表面的潤(rùn)滑計(jì)算模型及減摩特性研究[D]. 馬晨波.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]橢圓形微凹坑對(duì)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑性能影響的研究[D]. 孫子炎.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]表面微織構(gòu)的數(shù)學(xué)模型及其彈流潤(rùn)滑性能研究[D]. 朱亞瓊.大連海事大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3638041