导读:本文包含了铝基自生颗粒复合材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:原位自生,铝基复合材料,霍普金森压杆,压缩
铝基自生颗粒复合材料论文文献综述
周超羡,陈巍,陈东,夏存娟[1]（2018）在《原位自生颗粒增强铝基复合材料微观组织与动态压缩行为研究》一文中研究指出采用XRD、OM、SEM等手段研究了原位自生6%TiB_2/7050复合材料微观组织,采用霍普金森压杆试验技术研究了复合材料的动态压缩行为,试验结果表明,原位自生陶瓷颗粒弥散分布在基体中,TiB_2尺寸主要在50~400 nm。在应变率≤3 000/s,复合材料对应变率不敏感。但应变率>3 000/s时,复合材料对于应变率的敏感性明显提高。采用Johnson-Cook模型对试验数据进行拟合,获得了拟合方程。(本文来源于《铸造技术》期刊2018年08期）
苏杰,李亚智,张代龙,耿继伟,王浩伟[2]（2017）在《原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料的损伤断裂行为》一文中研究指出利用扫描电子显微镜结合原位拉伸试验研究了颗粒体积分数为4.167%的原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB_2/2024-T4)的损伤断裂机理。TiB_2/2024-T4在拉伸下的损伤断裂行为依次有微裂纹萌生、微裂纹累积和微裂纹贯通3个典型过程。结果表明,TiB_2/2024-T4中初始微裂纹率先在副产物颗粒、微米级的TiB_2颗粒以及TiB_2颗粒团聚体中萌生。随着加载的进行,更多的微裂纹出现在TiB_2颗粒偏聚带中,最终微裂纹通过颗粒稀疏区域铝合金基体的韧性断裂而贯通,形成宏观裂纹。通过分析单胞有限元模型,研究了颗粒偏聚对偏聚带中的基体微裂纹萌生的影响机理。数值结果表明:相比于颗粒稀疏区域的基体,颗粒偏聚带中的基体最大等效塑性应变和应力叁轴度均有提高,诱使微裂纹会因为偏聚带中基体微孔洞长大和聚合进程的加剧而提前萌生,这与原位拉伸试验中的现象是一致的。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2017年11期）
刘赛恒,李亚智,苏杰,刘珂[3]（2017）在《原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料断裂行为研究》一文中研究指出设计SEM原位拉伸试验,观察了颗粒体积分数为4.17%的原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB_2/2024-T4)的损伤断裂过程。试验结果表明TiB_2颗粒偏聚带中的铝合金基体比颗粒稀疏区域中的铝合金基体率先发生断裂。根据这一试验现象建立了含随机颗粒偏聚带的二维体胞有限元模型,并施加拉伸载荷和周期性边界条件,结合Rice-Tracey局部失效准则模拟了颗粒偏聚带中微裂纹的萌生及扩展过程。数值分析结果表明:就单个颗粒来说,颗粒两极附近基体损伤最严重。颗粒偏聚导致损伤在颗粒附近基体中迅速累积,并发展成为基体微裂纹。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45》期刊2017-10-21）
刘珂,李亚智,苏杰,刘赛恒[4]（2017）在《原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料微区力学性能测试》一文中研究指出设计纳米压痕实验,分别使用连续刚度测试方法和静态标准测试方法获得原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(in situ TiB_2/2024-T4)微区的弹性模量和硬度,之后利用ABAQUS有限元软件对in situ TiB_2/2024-T4的纳米压痕过程进行数值模拟,并揭示材料堆积、应变硬化和残余应力对纳米压痕过程中载荷位移曲线、硬度以及弹性模量的影响规律。(本文来源于《第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45》期刊2017-10-21）
李士胜[5]（2017）在《碳化硅颗粒原位自生碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能研究》一文中研究指出碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)不仅具有高的比强度和比模量,还具有结构功能一体化的特性,在航空航天、武器装备及交通运输等领域拥有巨大的应用潜力。通常,为追求SiCp/Al复合材料更好的性能,采用不断增加复合材料中SiCp含量的方法,在实现了复合材料强度和模量进一步提升的同时,塑韧性也急剧下降。而随着碳纳米管(CNT)等超高性能增强体的发现,将其与铝基体复合,理论上可获得性能更好的铝基复合材料,但由于其纳米尺寸效应,CNT在复合材料中的分散成为很大难题。通过在微米级SiCp表面原位自生CNT,制备微纳混杂增强体-SiCp(CNT),再与铝基体复合,不仅CNT在SiCp帮助下实现了在基体中的分散,而且可发挥两者协同增强的作用,为复合材料的设计和制备提供了新思路。本文基于以上思路,提出了SiCp表面原位自生CNT协同混杂增强铝基复合材料的制备技术路线;首先利用了化学气相沉积的方法制备SiCp(CNT)混杂增强体,然后将SiCp(CNT)混杂增强体分别与纯Al、6061Al粉末混合,通过热压和热挤压的方式制备出混杂增强的铝复合材料。本研究得出以下主要研究结果:1.采用沉积沉淀法,在微米级SiCp表面包覆一层纳米Ni催化剂颗粒,通过化学气相沉积的方法,制备出SiCp(CNT)微纳混杂增强体。系统研究了还原温度、催化剂含量、反应温度、反应时间和反应气体比例等因素对SiCp(CNT)形态和结构的影响。研究结果表明:沉积沉淀法适合在微米级颗粒表面制备纳米颗粒;在400℃还原2h时,SiCp表面获得的Ni颗粒大多呈规则的球状,颗粒尺寸在10~30nm之间,满足了催化裂解CH_4制备CNT的要求。当SiCp(Ni)中Ni含量小于10%,催化裂解反应温度为700℃,反应时间为30min,反应气体比例V_(Ar):V_(CH4):V_(H2)为6:1:1时,合成的CNT纯度高,形态和尺寸合适;而且,通过调控这些工艺参数,可得到含量和形态可控的SiCp(CNT),为后续制备微纳混杂增强的铝复合材料奠定基础。2.以7μm的SiCp为载体制备的混杂增强体SiCp(CNT)和10μm的纯Al粉末作为原材料,采用混粉、热压及热挤压的传统粉末冶金工艺制备出SiCp(CNT)/Al复合材料,研究混粉工艺、热压温度和压力、挤压温度对复合材料性能的影响。研究结果表明:转速为200r/min,混粉时间为60min;热压温度和压力分别为600℃,300MPa;挤压比22.5,挤压速度2mm/s,挤压温度为400℃时,制备的SiCp(CNT)/Al复合材料组织致密,增强体分布均匀。与SiCp/CNT/Al复合材料相比,SiCp(CNT)/Al复合材料不仅在强度和模量上有了进一步的提高,还能获得更好的塑性,表明SiCp(CNT)原位混杂增强体充分发挥了两相协同混杂增强的效果。3.通过调控SiCp(CNT)中CNT的含量,研究了不同含量的SiCp和CNT对混杂增强体形态,以及复合材料组织和性能的影响。结果表明:SiCp(CNT)中CNT含量为6wt.%时,混杂增强体保持良好的混杂结构,能在复合材料中分布均匀,与基体有很好的界面结合;制备的含有16wt.%SiCp和1wt.%CNT的SiCp(CNT)/Al复合材料展现了最好的增强效果,模量、屈服强度和抗拉强度分别为96GPa、120MPa和201MPa,相对于基体分别提升了35%、52%和74%。4.为进一步提高复合材料的性能,满足实用性需求,选用强塑性匹配更好的6061Al为基体,制备了SiCp(CNT)/6061Al复合材料。通过选用叁种尺寸(2.5μm,7μm,13μm)的SiCp为载体,研究了SiCp尺寸对SiCp(CNT)增强体的混杂结构及SiCp(CNT)/6061Al复合材料性能的影响。通过对增强体周围基体位错硬化区的理论计算和纳米压痕实验表征,研究了SiCp(CNT)对界面微区性能影响的不同。结果表明:7μm的SiCp合成的混杂增强体形态和结构最好,13μm和7μm的SiCp(CNT)可与18μm的6061Al粉实现均匀混合,在复合材料中具有良好的增强效果,其中,7μm的SiCp(CNT)增强6061Al复合材料的力学性能最佳,模量和抗拉强度分别为97GPa和428MPa,而且复合材料的塑性也比单一SiCp增强时提高了10%。SiCp(CNT)混杂增强的铝基复合材料中,CNT主要分布在SiCp与铝基体的界面处,导致复合材料界面位错硬化区尺寸增大,位错强化和应变强化效果更明显,从而实现了对复合材料强度和模量的进一步提升;CNT的存在还提高SiCp与铝基体的界面结合力,延缓界面破坏,阻碍裂纹扩展的进程,因此,SiCp(CNT)混杂增强体还可改善单一SiCp增强复合材料的塑性。5.采用多功能内耗仪,研究了不同材料阻尼性能随温度和频率的变化情况,结果表明:室温下,因为CNT具有很好的本征阻尼,SiCp(CNT)/6061Al复合材料表现出最好的阻尼性能;而随温度升高,由于增强体的加入引入大量的界面,在高温下界面阻尼贡献很大,使得复合材料的阻尼提高更明显;而且随频率的升高,材料表现出更好的阻尼性能。综上所述,本文基于原位微纳混杂增强的思想,提出并详细研究了微米级SiCp原位混杂CNT增强铝基复合材料制备工艺路线和两者协同增强的机理。制备的SiCp(CNT)增强铝基复合材料不仅具有优于单一SiCp增强的力学性能,还具有更好的阻尼性能,为改善颗粒增强铝基复合强塑性匹配问题,获得更好的综合性能,提供了很好的解决途径,进一步拓展了铝基复合材料的应用范围。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-01）
苏杰,李亚智,张代龙,杨帆,束一秀[6]（2018）在《原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料断裂行为数值模拟》一文中研究指出利用SEM结合原位观测技术观察了颗粒体积分数为4.17%的原位自生TiB2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB2/2024-T4)的损伤断裂行为。试验结果表明,TiB2颗粒偏聚带中的铝合金基体比颗粒稀疏区域中的铝合金基体率先发生断裂。根据这一试验现象建立了叁种含随机颗粒偏聚带的二维体胞有限元模型,并施加拉伸载荷和周期性边界条件,推导了平面应力状态下的径向返回算法,结合Rice-Tracey局部失效准则模拟了颗粒偏聚带中微裂纹的萌生及扩展过程。数值分析结果表明:就单个颗粒来说,颗粒两极附近基体损伤最严重。颗粒偏聚导致损伤在颗粒附近基体中迅速累积,并发展成为基体微裂纹,且随着颗粒偏聚程度加剧,材料断裂应变下降。另外,体胞模型应力-应变曲线的非线性部分低于实测曲线,说明除了本文模型反映的载荷传递强化机制外,还需要进一步考虑颗粒对基体的间接强化机制。(本文来源于《复合材料学报》期刊2018年01期）
韩刚[7]（2016）在《原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料宏细观力学行为研究》一文中研究指出随着发动机强化水平不断提高,为保证发动机关键部件—活塞服役的可靠性,纤维或颗粒增强的铝基复合材料由于越来越多的应用于活塞的局部增强和整体增强。原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、高的耐磨性能、以及尺寸稳定性等优点,克服了传统颗粒增强复合材料内部缺陷多、界面结合弱等缺点,是一种新型的活塞用铝基复合材料。本文以原位自生TiB_2/Al-Si复合材料为研究对象,结合发动机活塞服役时的典型工况以及复合材料特有的组成结构,从宏观和细观两个层面,采用试验研究和数值模拟相结合的方法,探究TiB_2/Al-Si复合材料的高温拉伸性能与高温疲劳特性,为TiB_2/Al-Si复合材料在活塞上的应用提供科学依据。论文研究内容包括以下四个方面:(1)试验研究了TiB_2/Al-Si复合材料的静载拉伸特性与拉伸破坏机理。结果表明:在室温及高温下,复合材料的杨氏模量较基体合金都得到有效提高。在200℃和350℃,复合材料的屈服强度和抗拉强度的提升并不显着。在室温及200℃时,复合材料的断后伸长率明显低于基体合金。而在350℃时,复合材料的断后伸长率与基体合金接近。在室温及200℃时,复合材料的宏观表现为脆性断裂。350℃下,复合材料表现为明显的塑性韧窝断裂特征。(2)开展了TiB_2/Al-Si复合材料的高温低周疲劳试验研究。结果表明:高温200℃疲劳加载时,复合材料整体表现出循环稳定的特性。350℃时,铝基复合材料出现了明显的循环软化现象。200℃下,铝基复合材料的疲劳寿命主要受到弹性应变的影响。350℃时,塑性应变为影响复合材料疲劳寿命的主导机制,复合材料的低周疲劳寿命随着温度的升高而逐渐增加。复合材料疲劳裂纹起源于试样表面或近表面的容易引起应力集中的粗大硅相、合金相聚集处以及气孔等缺陷处。在200℃时,疲劳断口整体表现为脆性断裂和穿晶断裂。350℃时,疲劳断口整体表现为为韧性断裂和沿晶断裂。(3)建立了复合材料颗粒随机分布有限元模型,对TiB_2/Al-Si复合材料的室温及高温拉伸性能以及渐进损伤进行了细观力学有限元模拟。计算结果显示:室温及200℃时,杨氏模量和拉伸强度计算值高于材料的试验值,350℃计算得到的拉伸特性值与试验值吻合较好。细观应力-应变云图显示:颗粒和基体的界面一直处于高应力状态,结合面为复合材料的危险点,容易诱发颗粒与基体界面的脱粘,塑性变形的产生绝大部分来自于基体合金,TiB_2颗粒的团聚容易引起基体的局部应变的集中,导致基体过早发生局部破坏失效。(4)基于Karim-Ohno随动强化模型,引入各向同性硬化率的影响,发展了可用于描述材料高温特性的力学模型,并结合细观力学有限元法,对循环载荷下TiB_2/Al-Si复合材料的疲劳性能进行了细观力学有限元模拟。计算结果显示:该模型对于200℃时,复合材料的循环稳定以及Bauschinger效应给出了较好的估计。350℃时,模拟预测值在复合材料循环应力响应幅值大小和循环滞回环形状上与试验相吻合。细观应力-应变云图显示:在循环加载中,TiB_2增强颗粒在拉、压状态都处于高应力状态,基体合金承担了绝大部分的塑性变形。最大拉、压应力均出现在基体和颗粒的结合面处,并且沿着结合面形成了与加载轴线方向成45°的高塑性应变区。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01）
郝世明,毛建伟,谢敬佩[8]（2015）在《原位内生颗粒增强TiB_2/7055铝基复合材料的组织》一文中研究指出对原位内生Ti B2/7055铝基复合材料的微观组织和热处理特性进行了研究。结果表明,原位内生的Ti B2颗粒在基体中弥散分布,与基体界面结合良好。Ti B2/7055复合材料具有显着的时效强化行为,增强相Ti B2颗粒促进复合材料的时效析出行为,缩短硬度达到峰值的时间,热处理后硬度和抗拉强度等性能明显提高。确定了12 mass%Ti B2/7055复合材料最佳热处理制度为460℃固溶60 min,120℃时效20 h。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2015年05期）
孙靖[9]（2015）在《原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料组织控制》一文中研究指出由于微纳颗粒增强及良好的界面结合,原位自生微纳TiB2颗粒增强铝基复合材料表现出优异的机械性能。然而,严重的颗粒团聚及颗粒形貌难以控制的问题导致TiB2/Al微观组织不可控,严重降低了材料的机械性能。本论文以实现微纳TiB2/Al微观组织的可控性为目标,系统研究了颗粒分布的控制,颗粒尺寸及形貌的控制及TiB2增强Al-Si基体复合材料中颗粒对初晶Si及共晶Si的变质作用。利用楔形铜模试验研究不同冷却速率下纯Al基体中TiB2颗粒与液固界面前沿相互作用,实验结果表明颗粒或颗粒团聚体以尺寸100nm为分界分别服从两个对数正态分布,且大的颗粒团簇被推移到楔形试样中间区域,试样边缘区域纳米级小颗粒或小颗粒团聚体被吞噬。随后,通过在铝熔体中添加不同的合金元素以改善颗粒分布。分别研究了铝合金中常见合金元素Si,Cu及过渡金属元素Nb,Sc对颗粒分布的影响。通过统计分析得到在合金元素的影响下,颗粒的团聚现象得到改善,特别是加入Sc后颗粒的团聚因子由纯铝中的0.8减小为0.1左右,颗粒分布得到明显改善。为了控制铝熔体中TiB2颗粒的形态,在铝熔体中分别添加了Si、Cu、V、Nb、Sc,分析了元素单独存在时对颗粒形貌及生长机制的影响。Si优先吸附在(101—1)、(112—0)、(12—12)晶面上导致TiB2颗粒具有明显倒角的六方形貌;Cu吸附在(101—0)面上使颗粒的宽厚比减小;V可以促进TiB2颗粒的二维晶核形成;Nb元素与B结合能力较强,形成产物NbB2可作为Ti B2的有效形核基底;在Al-Sc体系中,制备得近球形TiB2增强Al复合材料,通过调节元素添加量可控制颗粒的形态,颗粒形貌的转变归因于合金元素在TiB2不同晶面上的优先吸附。实验结果表明Ti B2在Al熔体中主要存在两种生长方式:二维形核与叁维长大方式,前者主要存在Al,Al-Cu和Al-V基体中,后者主要存在于Al-Sc基体中。同时研究了在常见合金基体中多种合金元素对颗粒形态的协同作用。系统分析了TiB2增强Al-Si复合材料中,颗粒对初晶Si及共晶Si的变质作用,并初步分析了TiB2颗粒对初晶Si及共晶Si的变质机理。TiB2/Al-Si中初晶Si的尺寸由25μm减小到5μm,几个原子层厚度的C54-Ti Si2存在于TiB2与Si之间时TiB2可作为初晶Si的有效形核基底;TiB2对于共晶Si的变质作用体现在纳米级TiB2颗粒依附于共晶Si表面阻碍其继续生长。通过ZL109合金,TiB2/ZL109复合材料及P变质后TiB2/ZL109的高温力学性能测试,发现TiB2增强Al-Si复合材料中P变质失效,而Si经Ti B2颗粒变质后材料的高温拉伸性能明显提高。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-01-01）
武晓霞,郭建,牛济泰[10]（2013）在《原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状》一文中研究指出对原位自生TiB2颗粒增强铝基复合材料在制备方法、基体合金选择和材料力学性能等方面在近年来的研究进展进行了综述,指出利用原位自生颗粒的优势、结合其他增强相进行复合强化,是未来金属基复合材料的研究方向.(本文来源于《中原工学院学报》期刊2013年01期）
铝基自生颗粒复合材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
利用扫描电子显微镜结合原位拉伸试验研究了颗粒体积分数为4.167%的原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料(TiB_2/2024-T4)的损伤断裂机理。TiB_2/2024-T4在拉伸下的损伤断裂行为依次有微裂纹萌生、微裂纹累积和微裂纹贯通3个典型过程。结果表明,TiB_2/2024-T4中初始微裂纹率先在副产物颗粒、微米级的TiB_2颗粒以及TiB_2颗粒团聚体中萌生。随着加载的进行,更多的微裂纹出现在TiB_2颗粒偏聚带中,最终微裂纹通过颗粒稀疏区域铝合金基体的韧性断裂而贯通,形成宏观裂纹。通过分析单胞有限元模型,研究了颗粒偏聚对偏聚带中的基体微裂纹萌生的影响机理。数值结果表明:相比于颗粒稀疏区域的基体,颗粒偏聚带中的基体最大等效塑性应变和应力叁轴度均有提高,诱使微裂纹会因为偏聚带中基体微孔洞长大和聚合进程的加剧而提前萌生,这与原位拉伸试验中的现象是一致的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
铝基自生颗粒复合材料论文参考文献
[1].周超羡,陈巍,陈东,夏存娟.原位自生颗粒增强铝基复合材料微观组织与动态压缩行为研究[J].铸造技术.2018
[2].苏杰,李亚智,张代龙,耿继伟,王浩伟.原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料的损伤断裂行为[J].稀有金属材料与工程.2017
[3].刘赛恒,李亚智,苏杰,刘珂.原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料断裂行为研究[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45.2017
[4].刘珂,李亚智,苏杰,刘赛恒.原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料微区力学性能测试[C].第叁届中国国际复合材料科技大会摘要集-分会场41-45.2017
[5].李士胜.碳化硅颗粒原位自生碳纳米管增强铝基复合材料的制备与性能研究[D].上海交通大学.2017
[6].苏杰,李亚智,张代龙,杨帆,束一秀.原位自生TiB_2颗粒增强2024-T4铝基复合材料断裂行为数值模拟[J].复合材料学报.2018
[7].韩刚.原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料宏细观力学行为研究[D].北京理工大学.2016
[8].郝世明,毛建伟,谢敬佩.原位内生颗粒增强TiB_2/7055铝基复合材料的组织[J].材料热处理学报.2015
[9].孙靖.原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料组织控制[D].上海交通大学.2015
[10].武晓霞,郭建,牛济泰.原位自生TiB_2颗粒增强铝基复合材料及其研究现状[J].中原工学院学报.2013