發(fā)布時間：2021-11-23 08:08

　　功能梯度材料具有組分與微結(jié)構(gòu)的梯度空間變化特征,具有材料的可設(shè)計性和復(fù)雜環(huán)境的高適應(yīng)性,一經(jīng)面世便受到普遍的關(guān)注。根據(jù)不同的梯度分布形式它可以分為連續(xù)梯度和疊層梯度材料。由于外加相的加入、層間界面的出現(xiàn)以及制備工藝不同等因素,FGMs的細(xì)觀損傷源以及細(xì)觀損傷的形式更加豐富,在外加場作用下的細(xì)觀損傷演化機(jī)理、材料宏觀力學(xué)性能與細(xì)觀結(jié)構(gòu)間的關(guān)系也就更加復(fù)雜。其次,由于材料的應(yīng)變率效應(yīng),其動態(tài)力學(xué)性能和準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能有較大差異,不僅取決于組分的基本性能,還依賴于動態(tài)加載速率。因此,深入研究FGMs的損傷、斷裂與動態(tài)沖擊行為,探索FGMs的細(xì)觀組織結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能的關(guān)系,優(yōu)化FGMs設(shè)計理論和制備工藝,具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價值。主要的工作和結(jié)論如下:1.通過粉末冶金法制備了 Cu/WCp均質(zhì)復(fù)合材料,研究了 WCp含量對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、顯微硬度以及基本力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:顆粒分布相對均勻。隨著顆粒含量的增大,復(fù)合材料的微孔隙增多,復(fù)合材料的顯微硬度、強(qiáng)度和彈性模量增大,而延性卻相應(yīng)減小。通過研究均質(zhì)復(fù)合材料的基本力學(xué)性能,為后續(xù)疊層材料的疲勞及動態(tài)沖擊性能的研究做準(zhǔn)備。2.... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－２攪拌摩擦焊接過程示意圖??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＦＳＷ?ｐｒｏｃｅｓｓ＾２０＾??

（Ｓｐｒａｙ?Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）的基本原理最先由英國Ｓｗａｎｓｅａ大出。隨后英國的Ｃｏｓｐｒｅｙ公司最先始了噴射沉積復(fù)合和生產(chǎn)了一些金屬半成品。Ｌａｖｅｍｉａ等人將噴射沉積基復(fù)合材料的制備［２１］。噴射沉積法制備復(fù)合材料的原理真空中頻溶煉室中將金屬基體溶化，在高速惰性氣體（將金屬液流霧化成彌散的液態(tài)霧滴，并將其噴射到金度致密的預(yù)成形復(fù)合材料毛坯，再經(jīng)過機(jī)加工后處理［１３］。??集成了鑄造法和粉末冶金技術(shù)的特點，與之相比其主材料只須進(jìn)行一次加工便可得到機(jī)械零件成品、半成，大大降低了生產(chǎn)成本；同時由于受到惰性氣體（Ｎ２、混粉、燒結(jié)、擠壓等過程帶來氧化及引入其它雜質(zhì)的性強(qiáng)、產(chǎn)品多樣性較廣，在某些領(lǐng)域，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的

是先將增強(qiáng)相顆粒與基體粉末混合，然后冷壓或熱壓燒結(jié)成塊狀生坯，最后對生??坯進(jìn)行ＦＳＰ，使顆粒分布均勻、致密，形成復(fù)合材料。??ＦＳＰ工藝如圖１－２，其主要工藝過程如下：添加增強(qiáng)相，封口和摩擦攪拌三??個主要步驟。首先將金屬板材開槽，槽的大小視樣品大小而定；隨后將增強(qiáng)顆粒??添加到槽中，然后將金屬板材固定在工作臺上并用平頭攪拌頭封口，再用錐形攪??拌頭進(jìn)行攪拌摩擦加工；高速旋轉(zhuǎn)攪拌頭在軸向壓力的作用下鉆入板材，高速旋??轉(zhuǎn)的攪拌頭在庫侖摩擦和剪切摩擦作用下產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量將導(dǎo)致附近??的金屬迅速升溫并且很快軟化，在旋轉(zhuǎn)作用下會產(chǎn)生材料大范圍的遷移，此外攪??拌頭在高速旋轉(zhuǎn)的同時，將沿著槽向前走刀，在走刀的過程中增強(qiáng)材料被向前和??旋轉(zhuǎn)的推動力分散在基體材料附近，部分被包裹，這樣攪拌摩擦加工后就制備了??增強(qiáng)復(fù)合材料

【參考文獻(xiàn)】：
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[5]基于胞體模型的顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料耦合場數(shù)值模擬研究[D]. 單豪良.昆明理工大學(xué) 2009



本文編號：3513471