| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 第1章 绪论 | 第16-45页 |
| 1.1 引言 | 第16-18页 |
| 1.2 金属基纳米复合材料的研究现状 | 第18-31页 |
| 1.2.1 常用的金属基体及增强体 | 第18-19页 |
| 1.2.2 常见的金属基纳米复合材料制备方法 | 第19-28页 |
| 1.2.3 颗粒推移临界界面速率 | 第28-31页 |
| 1.3 半固态成形 | 第31-42页 |
| 1.3.1 半固态成形方法 | 第32-33页 |
| 1.3.2 半固态球状组织的制备方法 | 第33-37页 |
| 1.3.3 半固态成形的特点 | 第37-38页 |
| 1.3.4 复合材料的本构模型及数值模拟 | 第38-41页 |
| 1.3.5 半固态成形技术的应用及研究进展 | 第41-42页 |
| 1.4 本研究的选题目的、意义及研究内容 | 第42-45页 |
| 1.4.1 本研究的选题目的及意义 | 第42-43页 |
| 1.4.2 本研究的主要研究内容 | 第43-45页 |
| 第2章 实验方法 | 第45-57页 |
| 2.1 超声处理制备纳米颗粒增强铝基复合材料 | 第45-47页 |
| 2.1.1 实验材料 | 第45页 |
| 2.1.2 Al_2O_(3np)颗粒预处理 | 第45-46页 |
| 2.1.3 纳米复合材料的制备 | 第46页 |
| 2.1.4 样品表征 | 第46-47页 |
| 2.1.5 性能测试 | 第47页 |
| 2.2 超声振动复合润湿反应制备纳米颗粒增强铝基复合材料 | 第47-49页 |
| 2.2.1 实验材料 | 第47页 |
| 2.2.2 Al_2O_(3np)颗粒预处理 | 第47页 |
| 2.2.3 纳米复合材料的制备 | 第47-48页 |
| 2.2.4 微观组织表征 | 第48页 |
| 2.2.5 性能测试 | 第48-49页 |
| 2.3 复合材料凝固过程中的固液界面动力学分析 | 第49-50页 |
| 2.3.1 实验材料及颗粒预处理 | 第49页 |
| 2.3.2 实验方法 | 第49-50页 |
| 2.3.3 微观组织表征 | 第50页 |
| 2.4 高固相率复合材料半固态模锻成形浆料的制备 | 第50-51页 |
| 2.4.1 实验材料及颗粒预处理 | 第50页 |
| 2.4.2 Al_2O_(3np)/7075 复合材料半固态浆料的制备 | 第50-51页 |
| 2.4.3 微观组织表征 | 第51页 |
| 2.5 复合材料等温热压缩实验 | 第51-54页 |
| 2.5.1 实验材料及颗粒预材料 | 第51-52页 |
| 2.5.2 等温压缩试样的制备 | 第52页 |
| 2.5.3 等温压缩测试 | 第52-54页 |
| 2.5.4 微观结构表征 | 第54页 |
| 2.6 复合材料短流程半固态模锻成形 | 第54-57页 |
| 2.6.1 模锻成形的模具 | 第54页 |
| 2.6.2 半固态模锻成形 | 第54-56页 |
| 2.6.3 热处理 | 第56页 |
| 2.6.4 性能测试 | 第56页 |
| 2.6.5 断口分析 | 第56-57页 |
| 第3章 超声振动制备纳米颗粒增强铝基复合材料 | 第57-74页 |
| 3.1 引言 | 第57-58页 |
| 3.2 纳米Al_2O_3颗粒分散 | 第58-60页 |
| 3.2.1 超声分散 | 第58-59页 |
| 3.2.2 疲劳破坏 | 第59-60页 |
| 3.3 纳米Al_2O_3颗粒的存在及分布 | 第60-63页 |
| 3.3.1 XRD测试 | 第60页 |
| 3.3.2 EDS分析 | 第60-61页 |
| 3.3.3 SEM分析 | 第61-62页 |
| 3.3.4 TEM分析 | 第62-63页 |
| 3.4 纳米Al_2O_3颗粒的加入对复合材料微观组织的影响 | 第63-69页 |
| 3.4.1 复合材料的微观组织 | 第63-64页 |
| 3.4.2 细化机制 | 第64-69页 |
| 3.5 复合材料的机械性能 | 第69-73页 |
| 3.5.1 拉伸性能 | 第69-70页 |
| 3.5.2 抗压性能 | 第70-71页 |
| 3.5.3 强化机制 | 第71-73页 |
| 3.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第4章 超声振动复合润湿反应制备纳米颗粒增强铝基复合材料 | 第74-93页 |
| 4.1 前言 | 第74-75页 |
| 4.2 镁粉的加入对复合材料内颗粒分散的影响 | 第75-78页 |
| 4.2.1 镁粉对颗粒分散的影响 | 第75-76页 |
| 4.2.2 热力学分析 | 第76-78页 |
| 4.3 超声分散 | 第78-80页 |
| 4.3.1 单频超声分散 | 第78-79页 |
| 4.3.2 分段多频超声分散 | 第79-80页 |
| 4.4 制备工艺对复合材料微观组织的影响 | 第80-84页 |
| 4.4.1 超声时间对复合材料微观组织的影响 | 第80-81页 |
| 4.4.2 增强颗粒含量对复合材料微观组织的影响 | 第81-83页 |
| 4.4.3 超声温度对复合材料微观组织的影响 | 第83-84页 |
| 4.5 复合材料的机械性能 | 第84-88页 |
| 4.5.1 复合材料的拉伸及抗压性能 | 第84-86页 |
| 4.5.2 复合材料的硬度 | 第86页 |
| 4.5.3 强化机制 | 第86-88页 |
| 4.6 断口分析 | 第88-91页 |
| 4.6.1 拉伸断口 | 第88-90页 |
| 4.6.2 压缩断口 | 第90-91页 |
| 4.7 本章小结 | 第91-93页 |
| 第5章 纳米颗粒增强铝基复合材料凝固过程中的固液界面动力学分析 | 第93-113页 |
| 5.1 前言 | 第93-94页 |
| 5.2 应用于微米尺寸颗粒的临界界面速率模型 | 第94-95页 |
| 5.3 颗粒分散及晶粒尺寸 | 第95-98页 |
| 5.4 凝固速率的计算 | 第98-99页 |
| 5.5 临界界面速率模型预测 | 第99-105页 |
| 5.5.1 颗粒受力分析 | 第99-100页 |
| 5.5.2 大尺寸颗粒的临界界面速率计算模型建立 | 第100-101页 |
| 5.5.3 超细颗粒的临界界面速率计算模型建立 | 第101-103页 |
| 5.5.4 颗粒尺寸与颗粒稳态推移的凝固界面速率的关系 | 第103-105页 |
| 5.6 颗粒推移对界面生长的影响 | 第105-111页 |
| 5.6.1 界面生长速率 | 第105-107页 |
| 5.6.2 凝固前沿溶质浓度分布数值模拟 | 第107-109页 |
| 5.6.3 纳米颗粒对界面形貌影响的实验验证 | 第109-111页 |
| 5.7 本章小结 | 第111-113页 |
| 第6章 基于超声振动及颗粒诱发技术制备复合材料半固态模锻成形浆料 | 第113-131页 |
| 6.1 前言 | 第113-114页 |
| 6.2 液相份数的确定 | 第114页 |
| 6.3 超声振动的影响 | 第114-116页 |
| 6.3.1 超声振动对复合材料半固态组织的影响 | 第114-115页 |
| 6.3.2 超声细化机制 | 第115-116页 |
| 6.4 冷却速率对复合材料半固态组织的影响 | 第116-118页 |
| 6.5 超声温度范围对半固态复合材料组织的影响 | 第118-121页 |
| 6.6 超声功率对半固态复合材料组织的影响 | 第121-122页 |
| 6.7 与其他研究的比较 | 第122-123页 |
| 6.8 半固态复合材料中的第二相 | 第123-130页 |
| 6.8.1 超声振动对析出相的种类及形貌的影响 | 第123-127页 |
| 6.8.2 纳米Al_2O_3颗粒及析出相对半固态组织的影响 | 第127-130页 |
| 6.9 本章小结 | 第130-131页 |
| 第7章 纳米颗粒增强铝基复合材料等温压缩变形力学行为 | 第131-150页 |
| 7.1 前言 | 第131-132页 |
| 7.2 保温时间对半固态组织的影响 | 第132-133页 |
| 7.3 变形参数对复合材料等温压缩力学行为的影响 | 第133-139页 |
| 7.3.1 变形温度对复合材料等温压缩力学行为的影响 | 第133-135页 |
| 7.3.2 应变速率对复合材料等温压缩力学行为的影响 | 第135-139页 |
| 7.4 纳米颗粒加入对复合材料等温压缩力学行为的影响 | 第139-143页 |
| 7.4.1 纳米颗粒含量对复合材料等温压缩力学性能的影响 | 第139-140页 |
| 7.4.2 纳米颗粒粒径对复合材料等温压缩力学性能的影响 | 第140-141页 |
| 7.4.3 纳米颗粒分布及聚集状态的影响 | 第141-143页 |
| 7.5 断口分析 | 第143-147页 |
| 7.5.1 宏观变形 | 第143-144页 |
| 7.5.2 温度对变形的影响 | 第144-145页 |
| 7.5.3 应变速率对变形的影响 | 第145-147页 |
| 7.6 纳米复合材料半固态等温压缩变形机制 | 第147-148页 |
| 7.7 本章小结 | 第148-150页 |
| 第8章 纳米颗粒增强铝基复合材料半固态模锻成形的本构模型 | 第150-161页 |
| 8.1 引言 | 第150-151页 |
| 8.2 本构模型的确立 | 第151-158页 |
| 8.2.1 基体合金本构方程的建立 | 第152-153页 |
| 8.2.2 纳米颗粒增强铝基复合材料本构方程的建立 | 第153-156页 |
| 8.2.3 本构关系模型中参数的求解 | 第156页 |
| 8.2.4 SPSS运行结果分析 | 第156-158页 |
| 8.3 本构关系的验证 | 第158-160页 |
| 8.4 本章小结 | 第160-161页 |
| 第9章 纳米颗粒增强铝基复合材料半固态模锻成形的数值模拟 | 第161-175页 |
| 9.1 引言 | 第161页 |
| 9.2 半固态模锻成形数值模拟的基本假设和基本方程 | 第161-164页 |
| 9.2.1 基本假设 | 第161-162页 |
| 9.2.2 基本方程 | 第162-164页 |
| 9.3 模拟条件 | 第164-167页 |
| 9.3.1 零件结构 | 第164-165页 |
| 9.3.2 CAD建模 | 第165-166页 |
| 9.3.3 半固态模锻成形数值模拟参数设置 | 第166-167页 |
| 9.4 模拟结果及分析 | 第167-174页 |
| 9.4.1 零件半固态模锻的成形过程 | 第167-168页 |
| 9.4.2 坯料尺寸对充型过程的影响 | 第168-169页 |
| 9.4.3 成形温度对等效应变及等效应力分布的影响 | 第169-171页 |
| 9.4.4 下模压入速度对等效应变及等效应力分布的影响 | 第171-172页 |
| 9.4.5 不同成形速度下的成形力比较 | 第172-174页 |
| 9.5 本章小结 | 第174-175页 |
| 第10章 纳米颗粒增强铝基复合材料短流程半固态模锻成形 | 第175-184页 |
| 10.1 引言 | 第175页 |
| 10.2 短流程半固态模锻成形工艺 | 第175-176页 |
| 10.3 成形温度对十字轴零件充型行为的影响 | 第176-177页 |
| 10.4 成形速率对十字轴零件充型行为的影响 | 第177-178页 |
| 10.5 保压时间对十字轴零件充型行为的影响 | 第178-179页 |
| 10.6 模锻件的力学性能 | 第179-181页 |
| 10.7 断口分析 | 第181-183页 |
| 10.8 本章小结 | 第183-184页 |
| 第11章 结论与展望 | 第184-190页 |
| 11.1 结论 | 第184-189页 |
| 11.2 展望 | 第189-190页 |
| 致谢 | 第190-191页 |
| 参考文献 | 第191-204页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第204-205页 |
