钢表面铝镀层陶瓷化的结构特征及失效行为
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-9页 |
| 第一章 绪论 | 第9-33页 |
| ·选题背景 | 第9-11页 |
| ·多层涂层体系结构设计 | 第11-13页 |
| ·等离子体电解氧化(PEO)方法 | 第13-18页 |
| ·PEO 方法创建及研究 | 第13-15页 |
| ·PEO 火花放电机理研究 | 第15-18页 |
| ·工艺参数对PEO 陶瓷层的影响规律 | 第18-24页 |
| ·PEO 陶瓷涂层的性能 | 第24-29页 |
| ·基本的力学参数 | 第24-25页 |
| ·热物理性能 | 第25-26页 |
| ·拉伸和疲劳失效性能 | 第26-27页 |
| ·摩擦磨损性能 | 第27-29页 |
| ·钢表面PEO 陶瓷化的研究进展 | 第29-31页 |
| ·关键科学问题及研究内容 | 第31-33页 |
| 第二章 实验材料与研究方法 | 第33-38页 |
| ·等离子体电解氧化设备 | 第33-34页 |
| ·实验材料及PEO 处理工艺 | 第34页 |
| ·分析测试方法 | 第34-38页 |
| ·表面形态及相结构测试 | 第34页 |
| ·微观力学性能测试方法 | 第34-35页 |
| ·复合涂层有限元设计及验证实验 | 第35-36页 |
| ·原位拉伸失效实验 | 第36-38页 |
| 第三章 钢表面铝镀层陶瓷化的演变规律 | 第38-65页 |
| ·铝镀层陶瓷化电流电压的变化特征 | 第38-42页 |
| ·PEO 阳极电压的变化特征 | 第38-41页 |
| ·PEO 阴极电压的变化特征 | 第41-42页 |
| ·铝镀层陶瓷化表面形貌的演变特征 | 第42-43页 |
| ·铝镀层陶瓷化的截面形貌变化 | 第43-45页 |
| ·复合涂层横截面基本特征 | 第43-44页 |
| ·铝镀层陶瓷层内部结构变化 | 第44-45页 |
| ·铝镀层陶瓷化生长动力学 | 第45-47页 |
| ·纯铝陶瓷层厚度生长曲线 | 第45-46页 |
| ·铝镀层陶瓷化厚度生长曲线 | 第46-47页 |
| ·铝镀层陶瓷化的相结构变化 | 第47-49页 |
| ·陶瓷化复合涂层典型截面的元素分布 | 第49-50页 |
| ·Fe-Al 层对铝镀层陶瓷化的影响 | 第50-61页 |
| ·讨论 | 第61-64页 |
| ·PEO 陶瓷层形成过程及电极反应 | 第61-62页 |
| ·铝层消耗与陶瓷层厚度增长机制探讨 | 第62-64页 |
| ·本章小结 | 第64-65页 |
| 第四章 钢基铝镀层PEO陶瓷层的微观力学特征 | 第65-81页 |
| ·显微结构与显微硬度 | 第65-67页 |
| ·铝镀层陶瓷化的显微结构特征 | 第65-66页 |
| ·铝镀层陶瓷化的显微硬度特征 | 第66-67页 |
| ·复合涂层弹性模量和纳米硬度 | 第67-69页 |
| ·陶瓷层不同深度的纳米压入行为 | 第69-70页 |
| ·弹性模量和硬度随压入深度的变化规律 | 第70-72页 |
| ·复合涂层的纳米压痕形貌 | 第72-74页 |
| ·Fe-Al 层的纳米压痕裂纹的扩展 | 第72-73页 |
| ·陶瓷层的纳米压痕裂纹的扩展 | 第73-74页 |
| ·近界面处纳米压痕裂纹的扩展行为 | 第74页 |
| ·陶瓷层断裂韧性的计算与测定 | 第74-79页 |
| ·波氏压针测试断裂韧性 | 第74-75页 |
| ·立方角压针测试断裂韧性 | 第75-79页 |
| ·讨论 | 第79-80页 |
| ·本章小结 | 第80-81页 |
| 第五章 铝镀层陶瓷化复合涂层体系创建及有限元分析 | 第81-102页 |
| ·复合涂层的厚度配比关系图 | 第81-84页 |
| ·有限元模型描述及理论验证 | 第84-87页 |
| ·复合涂层内的应力场分布 | 第87-90页 |
| ·涂层内正应力和剪应力场的分布 | 第87-88页 |
| ·涂层内表面和界面处应力的分布 | 第88-89页 |
| ·铝镀陶瓷化复合涂层与单层、梯度涂层应力对比分析 | 第89-90页 |
| ·归一化厚度配比应力场的分布特征 | 第90-94页 |
| ·涂层表面最大拉应力分布 | 第90-91页 |
| ·涂层内最大剪应力分布 | 第91-92页 |
| ·界面剪应力分布 | 第92-94页 |
| ·厚度配比三角形陶瓷层的承载力响应实验 | 第94-100页 |
| ·陶瓷层横截面形貌 | 第95-96页 |
| ·球形压头实验结果 | 第96页 |
| ·陶瓷层体系 S1 平头压入载荷响应 | 第96-98页 |
| ·陶瓷层体系 S2 平头压入载荷响应 | 第98-99页 |
| ·陶瓷层体系 S3 平头压入载荷响应 | 第99-100页 |
| ·讨论 | 第100-101页 |
| ·本章小结 | 第101-102页 |
| 第六章 铝镀层陶瓷化复合涂层的原位拉伸失效行为 | 第102-115页 |
| ·拉伸试件的涂层厚度配比关系 | 第102-104页 |
| ·原位拉伸测试的实验结果 | 第104-111页 |
| ·拉伸载荷曲线的变化特征 | 第104-106页 |
| ·拉伸裂纹初始分布及断裂时截面分析 | 第106-108页 |
| ·复合涂层拉伸裂纹的动态扩展行为 | 第108-111页 |
| ·横向裂纹的临界穿透张开位移 | 第111-112页 |
| ·原位拉伸试件的表面裂纹形貌 | 第112-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 第七章 结论与展望 | 第115-117页 |
| 参考文献 | 第117-127页 |
| 发表论文及授权专利 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128页 |
