| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第21-41页 |
| 1.1 引言 | 第21-22页 |
| 1.2 金属基复合材料的喷射沉积技术 | 第22-24页 |
| 1.2.1 喷射沉积制备铝基复合材料的原理 | 第22-23页 |
| 1.2.2 金属基复合材料组织特点 | 第23-24页 |
| 1.3 铝基梯度复合材料 | 第24-28页 |
| 1.3.1 铝基梯度复合材料的概念、结构特性及应用 | 第24-25页 |
| 1.3.2 铝基梯度复合材料的制备技术 | 第25-28页 |
| 1.3.3 现有铝基梯度复合材料制备技术的局限性 | 第28页 |
| 1.4 铝基复合材料的超塑性 | 第28-33页 |
| 1.4.1 超塑性研究的发展概况 | 第28-29页 |
| 1.4.2 铝基复合材料的超塑性 | 第29-30页 |
| 1.4.3 铝基复合材料的超塑性变形机理 | 第30-33页 |
| 1.5 铝基复合材料的致密化技术 | 第33-35页 |
| 1.5.1 准热等静压 | 第33-34页 |
| 1.5.2 热挤压 | 第34页 |
| 1.5.3 锻造 | 第34-35页 |
| 1.5.4 其他方法 | 第35页 |
| 1.6 梯度复合材料的摩擦磨损性能及研究现状 | 第35-39页 |
| 1.6.1 摩擦磨损概述 | 第35页 |
| 1.6.2 滑动摩擦涉及的主要磨损理论 | 第35-37页 |
| 1.6.3 梯度复合材料摩擦磨损性能的研究现状 | 第37-39页 |
| 1.7 本论文的研究背景、目的和主要内容 | 第39-41页 |
| 第2章 实验方案 | 第41-53页 |
| 2.1 梯度复合材料基体合金的选择 | 第41页 |
| 2.2 工艺流程 | 第41-42页 |
| 2.3 实验方案 | 第42-45页 |
| 2.3.1 铝基连续基梯度复合材料的制备 | 第42-43页 |
| 2.3.2 梯度复合材料喷射沉积坯的致密化方法 | 第43-45页 |
| 2.3.3 热模压致密化工艺流程 | 第45页 |
| 2.4 组织性能表征方法 | 第45-49页 |
| 2.4.1 密度和孔隙度检测 | 第45-47页 |
| 2.4.2 SiC 颗粒含量的测定 | 第47页 |
| 2.4.3 微观组织分析 | 第47页 |
| 2.4.4 硬度检测 | 第47页 |
| 2.4.5 物相分析 | 第47页 |
| 2.4.6 材料的热分析 | 第47-48页 |
| 2.4.7 拉伸性能检测 | 第48页 |
| 2.4.8 断裂韧性测定 | 第48-49页 |
| 2.4.9 拉伸断口分析 | 第49页 |
| 2.4.10 透射电镜分析 | 第49页 |
| 2.5 热处理实验方法 | 第49-50页 |
| 2.6 梯度复合材料摩擦性能的测试方法 | 第50-53页 |
| 2.6.1 摩擦磨损试样制备及组织性能表征 | 第50页 |
| 2.6.2 摩擦磨损性能测试 | 第50-53页 |
| 第3章 铝基连续梯度复合材料的喷射沉积制备技术及装置研究 | 第53-80页 |
| 3.1 铝基连续梯度复合材料设计 | 第53-55页 |
| 3.1.1 连续梯度复合材料结构设计及成分分布 | 第53-55页 |
| 3.1.2 材料体系选择 | 第55页 |
| 3.2 梯度复合材料喷射沉积装置的设计 | 第55-61页 |
| 3.2.1 流态化床控制的 SiC 颗粒输出装置的设计 | 第56-58页 |
| 3.2.2 自动控制的陶瓷颗粒输送装置的设计 | 第58-60页 |
| 3.2.3 喷射沉积制备梯度复合材料装置及工作原理 | 第60-61页 |
| 3.3 喷射沉积工艺参数对沉积状态的影响 | 第61-66页 |
| 3.3.1 液流直径的影响 | 第61-63页 |
| 3.3.2 雾化气体压力的影响 | 第63-64页 |
| 3.3.3 喷射高度的影响 | 第64-65页 |
| 3.3.4 输送 SiC 气体压力的影响 | 第65-66页 |
| 3.4 铝基连续梯度复合材料的喷射沉积制备工艺研究 | 第66-79页 |
| 3.4.1 SiC 增强颗粒预处理 | 第66-68页 |
| 3.4.2 小尺寸 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料锭坯的制备和组织特征 | 第68-75页 |
| 3.4.3 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料沉积坯的力学性能 | 第75-76页 |
| 3.4.4 大尺寸梯度复合材料沉积坯的制备工艺 | 第76-79页 |
| 3.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 第4章 铝基连续梯度复合材料的热压及超塑性致密化技术研究 | 第80-152页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 普通热模压致密化 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料的工艺研究 | 第80-96页 |
| 4.2.1 热模压样品准备 | 第80-81页 |
| 4.2.2 热模压分析和压制方式选择 | 第81-84页 |
| 4.2.3 热模压工艺参数的确定 | 第84-89页 |
| 4.2.4 工艺参数对小尺寸坯件的热模压致密化影响规律 | 第89-96页 |
| 4.3 多阶梯阳模结合平模热压致密化的工艺研究 | 第96-101页 |
| 4.3.1 多阶梯阳模结合平模热压的模具设计 | 第96-97页 |
| 4.3.2 阳模组合方式对 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料的性能影响 | 第97-99页 |
| 4.3.3 多阶梯阳模结合平模热压致密化工艺优化 | 第99-101页 |
| 4.4 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的超塑性致密化技术研究 | 第101-130页 |
| 4.4.1 研究思路 | 第101页 |
| 4.4.2 喷射沉积 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的超塑性 | 第101-106页 |
| 4.4.3 整体热压超塑性致密化的原理 | 第106-107页 |
| 4.4.4 整体热压超塑性致密化的最佳工艺参数和工艺路线 | 第107-109页 |
| 4.4.5 小尺寸锭坯超塑性致密化的效果 | 第109页 |
| 4.4.6 超塑性致密化后材料的微观组织特征 | 第109-119页 |
| 4.4.7 超塑性致密化后 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料的力学性能 | 第119-122页 |
| 4.4.8 拉伸断口分析 | 第122-126页 |
| 4.4.9 超塑性致密化 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料的强化机制分析 | 第126-130页 |
| 4.5 大尺寸梯度复合材料坯件的超塑性致密化工艺研究 | 第130-138页 |
| 4.5.1 300mm×140mm 锭坯的超塑性致密化工艺及其组织性能特点 | 第130-133页 |
| 4.5.2 600mm×150mm 坯件的超塑性致密化工艺及其组织性能特点 | 第133-138页 |
| 4.6 SiCP/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的热处理工艺 | 第138-144页 |
| 4.6.1 热处理对材料硬度的影响 | 第138-141页 |
| 4.6.2 热处理对材料微观组织的影响 | 第141-142页 |
| 4.6.3 SiC 含量对热处理制度的影响 | 第142-143页 |
| 4.6.4 热处理对梯度复合材料力学性能的影响 | 第143-144页 |
| 4.7 梯度复合材料整体超塑性致密化机理分析 | 第144-150页 |
| 4.7.1 多孔材料致密化机理 | 第144-145页 |
| 4.7.2 超塑性致密化坯料的受力分析 | 第145-146页 |
| 4.7.3 超塑性致密化的变形机理 | 第146-147页 |
| 4.7.4 孔洞演变规律 | 第147-150页 |
| 4.8 本章小结 | 第150-152页 |
| 第5章 铝基连续梯度复合材料摩擦磨损性能及其应用研究 | 第152-183页 |
| 5.1 硅含量对 SiCp/Al-Si 梯度复合材料摩擦磨损性能的影响 | 第152-163页 |
| 5.1.1 实验材料 | 第152-153页 |
| 5.1.2 试样制备和实验方案 | 第153-154页 |
| 5.1.3 SiCp/Al-Si 功能梯度复合材料的磨损性能 | 第154-163页 |
| 5.2 喷射沉积 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料摩擦磨损性能研究 | 第163-173页 |
| 5.2.1 实验材料、试样制备及实验方案 | 第163-164页 |
| 5.2.2 载荷和转速对 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料摩擦系数的影响 | 第164-165页 |
| 5.2.3 载荷和转速对 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料磨损率的影响 | 第165-168页 |
| 5.2.4 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的磨损表面形貌 | 第168-172页 |
| 5.2.5 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的磨损机制分析 | 第172-173页 |
| 5.3 温度对 SiCp/Al-20Si-3Cu 梯度复合材料磨损性能的影响 | 第173-178页 |
| 5.3.1 温度对材料摩擦系数的影响 | 第173-174页 |
| 5.3.2 温度对 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料磨损率的影响 | 第174-175页 |
| 5.3.3 温度对材料表面及次表层组织的影响 | 第175-178页 |
| 5.4 SiCp/Al-20Si-3Cu 连续梯度复合材料的 MM1000 模拟制动实验 | 第178-182页 |
| 5.4.1 实验设备和试样制备 | 第178-179页 |
| 5.4.2 摩擦系数及稳定性 | 第179-180页 |
| 5.4.3 磨耗量 | 第180-182页 |
| 5.5 本章小结 | 第182-183页 |
| 结论 | 第183-185页 |
| 参考文献 | 第185-199页 |
| 本论文的创新点 | 第199-200页 |
| 致谢 | 第200-201页 |
| 附录 A 攻读博士学位期间已发表或待发表的论文 | 第201-202页 |
| 附录 B 攻读博士学位期间已获得或正在实审的发明专利 | 第202-203页 |
| 附录 C 攻读博士学位期间主持或参与的项目 | 第203页 |
