论文题目: 金属纳米晶化及机理研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 胡兰青
导师: 许并社
关键词: 纳米材料,表面机械研磨,合金,界面,晶粒细化机制,爆炸接合
文献来源: 太原理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 纳米晶体材料以其结构独特、性能优异而倍受关注。但是由于制备技术和团聚问题等未能解决,目前尚难以获得高纯、致密、界面清洁的理想三维块体纳米晶体材料。随着纳米材料研究的不断深入与纳米技术的发展,将表面改性与纳米材料相结合来制备纳米晶块体材料得到了人们的重视。其特点是通过提高材料表面性能来提高构件服役性能。目前,通过表面机械研磨技术,在金属材料表面已成功制备出一定厚度的纳米结构表层,即实现了表面纳米化。然而对于金属材料表层纳米结构的微观组织演变、性能与结构关系尚缺乏系统的研究,尤其是对严重塑性变形导致的纳米晶粒形成机制,仍缺乏系统的认识和深入的理解。因此,深入系统地研究严重塑性变形导致的纳米晶粒形成机制和技术对纳米材料合成和应用具有十分重要的意义。 本论文采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨电子显微镜(HRTEM)、金相显微镜等测试设备系统研究了表面机械研磨处理后Al-Zn-Mg合金表面层不同深度的微观结构特征及纳米结构表层的热稳定性;测试了表面层的硬度分布,比较了表面机械研磨Al-Zn-Mg样品处理前后压缩及弯曲条件下的相关性能。根据表面层应变引入的微观结构特征,提出了Al-Zn-Mg合金表面机械研磨导致晶粒细化的机制。 采用扫描电子显微镜(SEM)、TEM、HRTEM等超微观测试技术对爆
论文目录:
第一章 绪论
1．1 纳米晶体材料简介
1．2 纳米晶体材料的制备、结构和性能
1．2．1 纳米材料的制备
1．2．2 纳米晶体材料的结构
1．2．3 纳米晶体材料的性能
1．3 材料的表面纳米化
1．3．1 表面涂层/沉积纳米化
1．3．2 表面自生纳米化
1．3．3 混合纳米化
1．4 本工作的研究意义和研究内容
参考文献
第二章 表面机械研磨
2．1 引言
2．2 设备
2．3 原理
2．4 表面机械研磨下材料的微观变形方式
参考文献
第三章 表面机械研磨铝合金微观结构特征
3．1 引言
3．2 实验方法
3．2．1 样品制备
3．2．2 样品结构表征方法
3．3 实验结果和讨论
3．3．1 表面层截面形貌
3．2．2 表面层的微观应变
3．3．3 表面层结构尺寸分布
3．3．4 变形层组织结构特征
3．3．5 表层纳米结构热稳定性
3．4 小结
参考文献
第四章 表面机械研磨Al-Zn-Mg合金性能
4．1 引言
4．2 实验方法
4．3 实验结果与讨论
4．3．1 表面性能
4．3．2 整体性能
4．4 结论
参考文献
第五章 表面机械研磨Al-Zn-Mg合金晶粒细化机制
5．1 引言
5．2 表面机械研磨Al-Zn-Mg合金微观结构特征
5．2．1 过渡层(位错、位错胞)结构
5．2．2 晶粒细分和亚晶粒形成
5．2．3 纳米晶结构的形成
5．3 表面机械研磨Al-Zn-Mg合金晶粒细化机制
5．3．1 位错墙和位错缠结结构的形成
5．3．2 亚晶界的形成
5．3．3 大角度晶界形成
5．3．4 纳米晶结构的形成
5．3．5 塑性应变量和应变速率对晶粒细化的影响
5．4 小结
参考文献
第六章 爆炸接合钢/钢复合板接合界面纳米晶结构特征
6．1 引言
6．2 实验方法
6．2．1 板材爆炸接合原理
6．2．2 样品制备
6．2．3 样品结构表征方法
6．3 实验结果和讨论
6．3．1 接合区域形貌及组织
6．3．2 接合区微观组织结构特征
6．3．3 白亮带组织结构
6．3．4 旋涡区界面元素分布
6．3．5 接合界面处的晶粒细化
6．4 结论
参考文献
第七章 总结
致谢
攻读博士期间发表论文
论文创新性说明
发布时间: 2005-11-14
参考文献
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