| 【中文题名】 | 镁基非晶复合材料的制备与性能研究 |
| 【英文题名】 | The Fabrication and Properties of Mg-based Amorphous Composites |
| 【学科专业】 | 材料加工工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-24 |
| 【中关键词】 | 金属玻璃,复合材料,镁,玻璃形成能力,力学行为, |
| 【英关键词】 | Metallic Glasses,Composites,Magnesium,Glass Formation Ability,Mechanical Properties, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>合金学与各种性质合金>其他特种性质合金>非晶态合金 |
| 【论文摘要】 |
镁基非晶态合金因具有轻质高强度的优点，同时又表现出较强的玻璃形成能力而受到关注，但由于金属玻璃类似于脆性材料的力学行为，限制了它的应用。本工作通过对材料的设计，选取Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)为玻璃基体，碳纳米管、Co、Ti为增强相，采用铜模铸造法制得镁基非晶复合材料研究了Mg-Cu-Gd基多元合金系分别添加碳纳米管、钴、钛后制得的金属玻璃复合材料的热稳定性和力学性能。采用X射线衍射(XRD)对铸态圆棒横截面进行分析，由差示扫描量热计(DSC)表征评价块体金属玻璃及其复合材料的玻璃转变与晶化行为，通过万能材料实验机测定材料的压缩性能。得到以下结果：
(1)采用铜模铸造法制备出直径分别为2mm、3mm的Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)金属玻璃和直径为2mm的碳纳米管增强镁基复合材料。XRD分析表明在CNTs-Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)合金的基体中有CNTs存在。对碳纳米管增强镁基复合材料的热稳定性进行了测试和分析，得到该材料玻璃转变和晶化的表观激活能，分别139kJ·mol~(-1)和154kJ·mol~(-1)，晶化速率常数为0.582s~(-1)。通... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-6 |
|
ABSTRACT |
6-10 |
|
第一章 绪论 |
10-26 |
|
1.1 块状非晶合金的发展 |
10-12 |
|
1.1.1 非晶合金的出现 |
10 |
|
1.1.2 块状非晶合金的发展 |
10-12 |
|
1.2 块状非晶合金的形成与结构特点 |
12-19 |
|
1.2.1 块状非晶形成的结构条件 |
13-15 |
|
1.2.2 块状非晶形成的热力学条件 |
15-16 |
|
1.2.3 块状非晶形成的动力学条件 |
16-17 |
|
1.2.4 镁基非晶合金的结构特点 |
17-18 |
|
1.2.5 块状非晶的晶化 |
18-19 |
|
1.3 块状非晶合金的力学性能 |
19-22 |
|
1.3.1 弹性模量 |
19-20 |
|
1.3.2 强度与塑性 |
20 |
|
1.3.3 变形与断裂 |
20-21 |
|
1.3.4 断裂韧性与尖端塑性区 |
21-22 |
|
1.4 镁基块状非晶的研究现状 |
22-24 |
|
1.5 本课题的研究内容与意义 |
24-26 |
|
第二章 镁基非晶合金的制备及检测方法 |
26-33 |
|
2.1 母合金的熔炼 |
26 |
|
2.2 镁基块状非晶制备工艺 |
26-27 |
|
2.3 样品的检测方法 |
27-33 |
|
2.3.1 X 射线衍射分析 |
27-30 |
|
2.3.2 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy)观察 |
30 |
|
2.3.3 差示扫描量热(DSC)分析 |
30-32 |
|
2.3.4 力学性能测试 |
32-33 |
|
第三章 Mg-Cu-Gd 加碳纳米管形成的复合非晶及性能 |
33-46 |
|
3.1 引言 |
33-34 |
|
3.2 实验方法 |
34-36 |
|
3.2.1 原料准备 |
34-35 |
|
3.2.2 实验工艺 |
35-36 |
|
3.3 碳纳米管对 Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)合金 GFA 的影响 |
36-44 |
|
3.3.1 XRD 衍射结果分析 |
36-37 |
|
3.3.2 DSC 实验结果分析 |
37-40 |
|
3.3.3 晶化动力学分析 |
40-44 |
|
3.4 碳纳米管对 Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)合金力学性能的影响 |
44-45 |
|
3.5 小结 |
45-46 |
|
第四章 Mg-Cu-Gd 加钴形成的复合非晶及性能 |
46-57 |
|
4.1 引言 |
46-47 |
|
4.2 实验方法 |
47 |
|
4.3 实验结果及分析 |
47-55 |
|
4.3.1 XRD 衍射结果分析 |
47-50 |
|
4.3.2 DSC 实验结果分析 |
50-52 |
|
4.3.3 添加 Co 后镁基非晶形成能力的衡量 |
52-55 |
|
4.4 小结 |
55-57 |
|
第五章 Mg-Cu-Gd 加钛形成的复合非晶及性能 |
57-73 |
|
5.1 引言 |
57-58 |
|
5.2 实验方法 |
58 |
|
5.3 材料的微结构表征 |
58-60 |
|
5.4 材料的热稳定性分析 |
60-65 |
|
5.5 材料的力学性能分析 |
65-72 |
|
5.5.1 实验过程 |
65 |
|
5.5.2 压缩强度测试 |
65-69 |
|
5.5.3 压缩断口形貌 |
69-70 |
|
5.5.4 Mg 基非晶复合材料塑性变形机理 |
70-72 |
|
5.6 小结 |
72-73 |
|
第六章 总结 |
73-75 |
|
参考文献 |
75-80 |
|
致谢 |
80-81 |
|
攻读硕士期间发表的论文 |
81 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.69892 |
