| 摘要 | 第11-13页 |
| Abstract | 第13-15页 |
| 第1章 绪论 | 第16-28页 |
| 1.1 本课题研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-23页 |
| 1.2.1 陶瓷刀具材料的分类 | 第17-18页 |
| 1.2.2 陶瓷刀具材料的强韧化方式 | 第18-19页 |
| 1.2.3 氧化铝陶瓷刀具研究现状 | 第19页 |
| 1.2.4 界面调控及其在复合材料中的应用 | 第19-21页 |
| 1.2.5 石墨烯-陶瓷复合材料研究现状 | 第21页 |
| 1.2.6 陶瓷材料设计方法 | 第21-22页 |
| 1.2.7 多尺度方法概述 | 第22-23页 |
| 1.3 论文研究目的和意义 | 第23-24页 |
| 1.4 论文结构与主要内容 | 第24-28页 |
| 第2章 陶瓷刀具材料界面性质的研究 | 第28-48页 |
| 2.1 建模理论及方法概述 | 第28-30页 |
| 2.1.1 密度泛函理论 | 第28-29页 |
| 2.1.2 基于密度泛函理论的计算方法 | 第29-30页 |
| 2.2 晶体体性质的计算 | 第30-39页 |
| 2.2.1 α-氧化铝的体性质 | 第31-35页 |
| 2.2.2 碳化钛的体性质 | 第35-37页 |
| 2.2.3 石墨烯的性质 | 第37-39页 |
| 2.3 晶面性质的计算 | 第39-43页 |
| 2.3.1 α-氧化铝表面性质的计算 | 第39-41页 |
| 2.3.2 碳化钛表面性质的计算 | 第41-43页 |
| 2.4 界面性质的计算 | 第43-46页 |
| 2.4.1 氧化铝和碳化钛界面 | 第44-45页 |
| 2.4.2 石墨烯与其它晶面的界面 | 第45-46页 |
| 2.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第3章 基于微观结构有限元分析模型的陶瓷刀具料性能预报 | 第48-78页 |
| 3.1 材料微观结构有限元分析模型 | 第48-54页 |
| 3.1.1 代表性体积单元 | 第48-49页 |
| 3.1.2 微观结构几何模型 | 第49-52页 |
| 3.1.3 晶粒位向及材料各向异性 | 第52页 |
| 3.1.4 损伤和断裂准则 | 第52-54页 |
| 3.2 微观结构有限元模型仿真参数确定 | 第54-60页 |
| 3.2.1 内聚力单元刚度 | 第54-57页 |
| 3.2.2 晶粒形状 | 第57页 |
| 3.2.3 模型可靠性验证 | 第57-59页 |
| 3.2.4 含石墨烯的陶瓷刀具材料有限元分析模型 | 第59-60页 |
| 3.3 基于微观结构有限元模型的性能预报模型 | 第60-77页 |
| 3.3.1 基于数值的均匀化方法简介 | 第60-61页 |
| 3.3.2 性能预报模型中宏微观参数的关联 | 第61-65页 |
| 3.3.3 断裂韧性的预测模型及影响因素 | 第65-70页 |
| 3.3.4 抗弯强度的预测模型及影响因素 | 第70-77页 |
| 3.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第4章 石墨烯强韧化复相陶瓷刀具材料制备及力学性能 | 第78-98页 |
| 4.1 刀具材料制备 | 第78-83页 |
| 4.1.1 原材料概述 | 第78页 |
| 4.1.2 材料相容性判定 | 第78-80页 |
| 4.1.3 石墨烯的分散 | 第80-81页 |
| 4.1.4 刀具材料的制备流程 | 第81-82页 |
| 4.1.5 材料的力学性能和微观结构测试方法 | 第82-83页 |
| 4.2 所制备材料的力学性能 | 第83-84页 |
| 4.3 复合陶瓷刀具材料微观结构分析 | 第84-91页 |
| 4.3.1 粉料微观形貌及烧结前后材料的成分对比 | 第84-85页 |
| 4.3.2 试样表面压痕裂纹分析 | 第85-88页 |
| 4.3.3 断口微观形貌分析 | 第88-90页 |
| 4.3.4 界面结构观察 | 第90-91页 |
| 4.4 石墨烯的作用机理分析 | 第91-94页 |
| 4.4.1 界面差分电子密度计算 | 第91-93页 |
| 4.4.2 强弱界面协同强韧化 | 第93页 |
| 4.4.3 石墨烯其它强韧化机理 | 第93-94页 |
| 4.5 石墨烯强韧化陶瓷刀具材料的各向异性 | 第94-96页 |
| 4.6 本章小结 | 第96-98页 |
| 第5章 石墨烯强韧化复相陶瓷刀具切削性能研究 | 第98-114页 |
| 5.1 试验条件 | 第98-99页 |
| 5.2 切削过程与切屑形态 | 第99-101页 |
| 5.3 切削力与切削温度 | 第101-103页 |
| 5.4 石墨烯含量对陶瓷刀具损伤特征的影响 | 第103-107页 |
| 5.5 刀具寿命与刀具失效演变 | 第107-109页 |
| 5.6 刀具失效特征与失效机理 | 第109-112页 |
| 5.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 结论与展望 | 第114-118页 |
| 参考文献 | 第118-128页 |
| 致谢 | 第128-130页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文、参与项目及获得的奖励 | 第130-132页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第132页 |