一、莫来石短纤维增强铝基复合材料拉伸强度数据韦伯统计分析(英文)（论文文献综述）
汪林[1]（2020）在《锆、钛氧化物连续纤维前驱体和纤维结晶过程的研究》文中认为氧化锆、钛等多晶氧化物连续纤维不仅具有高熔点、化学稳定性、高强度等氧化物的固有特性,还兼具了纤维材料大长径比、柔韧、可编织的特性,常作为高温隔热材料或纤维复合材料的关键材料在航空航天、军事国防、民用工业等重要领域得到了广泛的应用。由于氧化物熔点较高,溶胶-凝胶前驱体转化法是制备多晶氧化物连续纤维的常用方法。氧化物纤维的制备形成过程中会伴随着纤维组分、物相、前驱体配位结构和微观结构的变化,因此采用不同的制备方法、热处理工艺对纤维质量影响很大。本文从配位化学的角度出发,通过研究前驱体的分子聚合结构、聚合过程以及对流变行为影响等方面,优化前驱体溶胶的可纺性、稳定性并得到高质量前驱体纤维,避免前驱体纤维中缺陷对纤维质量的影响。由于纤维采用溶胶-凝胶前驱体转化法制备,直接烧结会导致前驱体中的有机物剧烈分解并产生大量气体,在纤维中产生大量气孔裂纹等缺陷,严重影响纤维质量,甚至纤维粉化无任何强度。在探明前驱体分子聚合结构的基础上,通过高压水蒸气预处理的方法,设计、调控纤维中有机物的解析和形核结晶过程,研究纤维内部微观结构转化过程、纤维微观结构与力学性能之间的关系,并用以指导获得了高质量的多晶氧化物连续纤维。本文的主要研究内容和结果如下:一、聚醋酸氧锆（PEZ）的分子结构、聚合过程与流变行为关系的研究1.通过使用与锆醇盐相比更廉价的八水合氧氯化锆（ZrOC12·8H20）和醋酸钾（CH3COOK）为原材料,制备了不同摩尔比原料的PEZ前驱体溶胶,并利用红外光谱、核磁共振氢谱、热重分析等手段分析不同配比前驱体的分子结构、配体的配位方式等结构信息。PEZ前驱体是以醋酸根为配体,且根据羧酸根的对称和反对称红外振动峰的差值可知,醋酸根是通过螯合的配位方式与Zr结合。作为锆源的八水合氧氯化锆溶于甲醇中首先形成[Zr4（OH）8（H20）16]8+四聚体团簇,在加入醋酸钾后,在1628 cm-1处有一个归属于结晶水的红外振动峰的强度会随着醋酸钾的加入量增加而降低,表明锆的四聚体团簇中配位水分子逐渐去质子化并形成更多配位羟基。四聚体之间可以通过羟基桥联聚合形成线性聚合结构,从而具有可纺性。同时有机基团作为配体是形成稳定可纺前驱体溶胶的关键,加入的醋酸根通过配位的方式取代配位羟基以调节配位羟基的含量,并作为四聚体侧位配体限制PEZ前驱体仅可以在一维方向上聚合。因此,最终形成了线性聚合结构,避免过量羟基形成类Zr（OH）4的易凝胶结构。2.利用流变学测试研究了聚合结构和流变行为的关系。结果表明:当醋酸钾量较低时,制备的溶胶粘度较低且展现出牛顿流体的特性,这是因为形成的[Zr4（OH）12（H20）4（CH3C00）2]2+是一种有氯离子散布环绕的带正电线性聚合结构,带电线性聚合结构间存在相互的排斥力,阻碍相互缠绕。随醋酸钾加入量的增加,形成Zr4（OH）14（CH3COO）2聚合结构,这种聚合结构由于作为侧基的醋酸根含量不足使其可以在三维方向上聚合,增加了聚合结构互相缠绕的可能性,表现为粘度较大的剪切变稀流体的特性。醋酸根充足时,形成线性链状聚合物Zr4（OH）12（CH3COO）4,线性聚合结构可以互相缠绕,受剪切力时,发生解缠绕运动,导致粘度的降低,表现为粘度适中的剪切变稀流体。3.优选ZrOC12·8H20和醋酸钾摩尔比为1:2,制备了可纺性和稳定性俱佳的PEZ前驱体溶胶。每个PEZ单体中有一个醋酸根配体作为侧基和三个羟基并通过两个单体中相邻的OH-相互聚合形成双链聚合物分子结构。通过干法纺丝制备的前驱体纤维具有很好的连续性和一定的柔韧性,可缠绕,经热处理后的多晶纤维表面光滑无缺陷,直径均匀,约10 μm,纤维的长度可达百米连续不断。二、高压蒸气预处理对氧化锆纤维组织演变和拉伸强度的影响1.以PEZ连续前驱体纤维为研究对象,研究了高压水蒸气预处理对前驱体中有机配体解析、Zr02结晶以及纤维内部相组成、形貌等微观结构的影响。通过红外光谱分析,前驱体纤维在1555-1030 cm-1范围内归属于醋酸根的红外峰,经过高压蒸气预处理与直接在空气中热处理所得纤维相比红外峰强度明显下降,表明高压蒸气预处理对有机配体的解析有促进作用。相比于空气中所得纤维红外峰的位置和强度都发生剧烈变化,经预处理所得纤维中属于醋酸根-COO-基团的峰强度下降但峰的位置并没有改变,表明醋酸根配体是以分子的形式被温和解析除去,避免了直接空气下热处理中发生的有机物剧烈氧化分解。在预处理中PEZ前驱体与水发生水解反应,使醋酸根配体以醋酸分子的形式解析除去并使PEZ转化为新结构Zr（OH）4。通过TG分析,相比于未经处理纤维的质量损失50.4%,在200 ℃下预处理时间3 h时纤维的质量损失为24%,升温至250 ℃时,质量损失仅为9.5%,已经基本完成了纤维中有机物的解析。经预处理所得纤维的失重速度更加缓和,表明高压蒸气预处理是一种柔和且有效的有机配体解析方式,有利于后续热处理中保持纤维基体的完整性。2.通过X射线光电子能谱（XPS）验证了前驱体分子结构的转变过程。测试结果表明:随预处理时间或温度的增加,前驱体中的桥联氧（羟基）结构向结晶的有序堆积氧结构转变,表明高压水蒸气预处理促进前驱体纤维中ZrO2的结晶。末端羟基的氧结构Zr-OH则会随着预处理时间或温度的增加而减少,表明纤维中Zr（OH）4向结晶ZrO2的转变。X射线衍射（XRD）结果同样证明高压水蒸气预处理促进了纤维中ZrO2结晶,ZrO2的结晶温度由空气中的400℃降低至200℃,结晶晶相为四方相,通过谢乐公式计算晶粒尺寸约6 nm。高压水蒸气通过降低形成稳定ZrO2晶核所需的临界形核自由能,促进纤维在低温下的形核、结晶。3.利用扫描电镜（SEM）观察经热处理后的预处理纤维的微观形貌,所有纤维表面平滑、致密,没有明显的缺陷,预处理温度越高,晶粒尺寸越细小、分布均匀且致密。热处理所得纤维的室温抗拉伸强度测试结果发现,在较高预处理温度下的纤维的抗拉强度比低预处理温度纤维更低。这与结构细晶、致密纤维具有高强度的理论相悖。结合红外光谱、XPS和透射电镜（TEM）测试,分析了纤维的微观结构、成分和力学性能的关系。从红外光谱和XPS可知,形成的新结构Zr（OH）4通过氧或羟基使前驱体分子相互连接,这些连接作用可以起到增强纤维基体的强度和保持纤维完整性的作用。从TEM图像中直观地看到,低温预处理纤维是由非晶结构包裹着5 nm的圆球状ZrO2纳米晶组成的。随预处理温度升高,非晶结构逐渐转变为球形纳米晶,而高预处理温度时纤维全部由球状纳米晶组成。在低预处理温度的纤维中非晶结构多、球状纳米晶少,经热处理时,非晶结构起到相互交联作用以保持纤维的完整性,随后分解转变为结晶的ZrO2填充在纤维中,使纤维始终保持完整性,因此低预处理温度所得纤维有较高的抗拉强度。对于由球状纳米晶组成的高预处理温度纤维,球状纳米晶间分布的空隙使在后续热处理中相邻纳米晶之间的结合更加困难,导致纤维丧失其强度。经过高压水蒸气预处理的纤维直接在空气中烧结就能够获得平均抗拉强度为1.299 GPa的多晶ZrO2连续纤维。三、聚乙酰丙酮合钛前驱体的制备及高压蒸气对氧化钛纤维的影响1.发明了一种钛酸四丁酯、冰乙酸和乙酰丙酮为原料合成聚乙酰丙酮合钛（PAT）前驱体的方法。利用红外光谱、核磁共振分析了不同乙酰丙酮加入量对PAT分子结构和聚合过程的影响。结果表明:乙酰丙酮与钛离子的结合力更强,避免了醋酸根作为配体时与空气中水接触发生的水解反应,乙酰丙酮作为配体限制PAT前驱体只在一维方向聚合,形成具有可纺性的线性聚合结构。随着乙酰丙酮含量的增加,形成的PAT前驱体的稳定性更好,乙酰丙酮与Ti的最佳摩尔比为1:1时,得到纺丝性、稳定性俱佳且易合成的线性聚合结构。一个Ti连有一个乙酰丙酮和三个羟基,PAT单体分子结构为Ti（acac）（OH）3。2.利用红外光谱、XRD、热重-差热（TG-DTA）研究了PAT前驱体在空气中的热分解和结晶过程。结果表明:在加热分解过程中,乙酰丙酮配体在200℃时首先分解转变为醋酸根,随后醋酸根发生碳化燃烧分解,在500℃时PAT前驱体中的有机物基本分解完成。PAT前驱体在350℃时开始结晶出锐钛矿相的TiO2,并在700℃时发生相变,由锐钛矿转变为金红石相。利用SEM观察了热处理后TiO2纤维的微观变化,结果表明:纤维直径在400-800 nm范围内,纤维表面平滑、无明显缺陷。纤维表面的晶粒尺寸随热处理温度升高而长大,使纤维的表面变粗糙,导致超过700℃后的纤维强度有所下降。3.设计、制备了氧化钛纳米纤维膜,并研究了其近红外反射和隔热性能。经700℃热处理的纤维膜,在500-2500 nm波长范围内的平均反射率高达91.3%。随热处理温度升高,纤维晶粒粗大、表面粗糙,导致纤维的平均反射率有所下降,但仍处于较高值。在隔热实验中,在1200℃热面下使用单层100 μm的氧化钛纳米纤维膜可以使冷面温度由421℃下降至408℃,单层膜与多层膜的隔热效果相似,表明氧化钛纤维膜是通过热反射的方式起到隔热效果。在1200℃热面下维持3 h后的纤维膜,通过SEM观察依然保持了良好的纤维形态,并且平均反射率仍处于87.9%。4.以PAT为钛源,使用挤压干法纺丝的方法制备了前驱体连续纤维。利用红外光谱、XPS、XRD、TEM、TG等测试分析方法研究了高压蒸气预处理对PAT前驱体分子结构、组份、物相和结晶的影响。结果表明:高压蒸气预处理可以引起前驱体的水解从而促进前驱体纤维中有机配体的解析,反应生成Ti（OH）4,在后续热处理中更容易转变为结晶态的氧化钛,并且在转变过程中可以避免剧烈地氧化分解产生的气体损害纤维基体。高压水蒸气预处理也促进了氧化钛的结晶,使锐钛矿型的氧化钛结晶温度从350℃降低至120℃。5.对预处理后的前驱体纤维在700℃热处理后得到多晶氧化钛连续纤维并测量抗拉强度,结果表明在150℃预处理1h的纤维,热处理后具有385 MPa的最高平均抗拉强度。这是由于高压水蒸气在促进有机配体解析的同时也会使纤维发生溶解-沉淀过程并产生孔缺陷,降低纤维的抗拉强度。在确保有机配体解析量下,提升解析效率,可以避免长时间处于水蒸气中而产生的孔,获得较高强度的氧化钛纤维。XRD表明在120℃下预处理纤维的结晶相为锐钛矿,而在150℃下预处理纤维的结晶相为锐钛矿和金红石的混合相,这可能是由于低预处理温度下所得纤维中存在的孔缺陷抑制锐钛矿型晶粒的生长,从而使锐钛矿相得以保持。
贾碧[2]（2020）在《低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究》文中研究说明众所周知,氧化铝陶瓷因具有高硬度、高温抗氧化性、抗腐蚀性、高强度等优良特性和储量大、价格较低等特点而常被用于耐磨材料与装置,具有非常广阔的工业应用前景。随着科技的不断发展,对材料性能的要求更加苛刻,氧化铝陶瓷材料的脆性与高磨损性等限制了材料的工业应用及其使用稳定性。因此如何制备高韧性、高强度与低磨损等具有优异的综合性能的氧化铝陶瓷材料是目前研究的热点与难点。本论文通过热压烧结法制备了石墨烯、碳化硅晶须、硼酸铝晶须增强的系列氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究与探索了氧化铝陶瓷基复合材料结构性能的调控机制。此外,用硼酸铝晶须增强复合陶瓷材料成功研制出玻璃纤维生产中所用的涂油辊,展示了低磨损高性能氧化铝陶瓷基复合材料在耐磨装置中的应用前景。主要研究内容和结论如下:（1）石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次采用改进的分步加料的方式进行了石墨烯氧化铝混合粉料的制备,结果表明分步加料方式比一步法加料方式更有利于石墨烯粉料的分散,这有效地解决了因石墨烯粉料团聚导致烧成的陶瓷材料微观结构中产生较大孔洞的问题。其次,利用热压烧结法制备了石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了烧结温度、烧结压力和石墨烯含量对材料力学性能的影响。结果表明,通过烧结温度与烧结压力的变化而实现的材料结构调控对制备的氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率等力学性能影响显着,存在使材料获得最佳性能的石墨烯含量、烧结温度与压力;在烧结温度为1550℃,烧结压力为40 MPa时,随着石墨烯含量的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度呈现先上升后下降的趋势;当石墨烯含量为1.0 wt%时复合材料的弯曲强度、断裂韧性与维氏硬度达到最优,分别为854.50 MPa、7.50 MPa·m1/2和21.30 GPa;当石墨烯含量为0.5 wt%时,陶瓷基复合材料的磨损率最低,为2.91×10-6mm3/（N·m）。通过建立的可考虑材料临界缺陷尺寸与气孔率影响的材料断裂强度理论表征模型与实验测试结果,系统分析了复合材料断裂强度随烧结温度与石墨烯含量的变化趋势及其内在的控制机理,发现复合材料的断裂强度主要取决于材料微观结构中最大的晶粒尺寸,这在以往关于氧化铝陶瓷基复合材料断裂行为的控制机制的研究中未见报道。通过材料硬度与晶粒尺寸的Hall-Petch关系与试验测试结果分析了材料硬度的影响因素。复合材料断裂韧性的增加主要因为裂纹扩展时发生的偏转、弯曲和分叉、断裂模式的转变、石墨烯的拔出及桥接与石墨烯引入的层状结构及强弱界面等。复合材料磨损性能的提高主要是因为石墨烯在材料的接触面上发挥的润滑作用。此外,研究发现在原料球磨过程中由氧化锆磨球在材料体系中带入了4.76 wt%的Zr O2,其不会对本文制备的系列氧化铝陶瓷基复合材料性能产生不利影响。（2）碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。通过热压烧结法制备了碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了碳化硅晶须含量对材料弯曲强度、断裂韧性、维氏硬度与磨损率的影响。结果表明,随着碳化硅晶须含量的增加,材料的弯曲强度和断裂韧性均呈现先上升后下降的趋势,当添加量为20%时达到最高,分别为875.00 MPa、5.40 MPa·m1/2,而此时材料的摩擦系数和磨损率均达到最小,材料的磨损率为3.82×10-6mm3/（N·m）。碳化硅晶须对材料强韧性能的影响主要基于晶粒的细化、裂纹偏折、晶须拔出等机制。材料的耐磨损性主要依赖于材料硬度和韧性的协同效应。（3）硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究。首次利用热压烧结法制备了硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料,并系统研究了硼酸铝晶须含量、烧结温度以及烧结方式对氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响。结果表明,通过改变硼酸铝晶须含量、烧结温度与烧结方式调控材料微观结构能够得到具有最佳性能的氧化铝陶瓷基复合材料。随着硼酸铝晶须体积分数或热压烧结温度的增加,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度和硬度都呈现先增加后减小的趋势,材料的断裂韧性则逐渐增加。复合材料磨损率随着硼酸铝晶须体积分数的增加呈现先降低后升高的趋势。当硼酸铝晶须体积分数为20%时,氧化铝陶瓷基复合材料的弯曲强度最高,达到767.00 MPa;当硼酸铝晶须体积分数为30%时,材料断裂韧性达到4.43 MPa·m1/2;当硼酸铝晶须体积分数为10%时,材料的磨损率最低,达到1.50×10-6 mm3/（N·m）。复合材料的断裂强度主要取决于材料微结构中最大的晶粒或簇的尺寸。复合材料断裂韧性的增加则主要由于晶须增韧所导致,烧结过程中液化后的硼酸铝晶须被晶粒挤出并在晶粒表面重结晶形成类似针状的晶须,同时部分晶须之间出现了桥接现象。通过由桥接晶须而导致的复合材料断裂韧性的增加量模型可知随着晶须体积分数的增加,复合材料断裂韧性增加。同时,由于增韧晶须而发生的裂纹偏转和桥接等也会提升材料断裂韧性。复合材料磨损性能主要受到材料强度、硬度与韧性的综合影响。此外,本工作发现液化的硼酸铝晶须被来自隔离碳纸、石墨模具的固相C和石墨发热体以及碳毡中的部分气化C还原,进而与内部晶界处的Zr O2反应生成了Zr B2颗粒,进一步达到了增韧强化的作用。（4）硼酸铝晶须增强的氧化铝陶瓷基耐磨复合材料的应用研究。为了展示低磨损硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的应用前景,利用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料成功制备了玻璃纤维生产用涂油辊,并与商用石墨涂油辊进行了性能对比。结果表明,采用硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料制备的涂油辊不仅硬度较大,而且耐磨损性能优异,各项指标均优于石墨涂油辊,解决了电子绝缘玻璃纤维带电的重大难题,已成功地推广应用到某世界着名的玻璃纤维企业,具有广阔的耐磨材料与装置市场应用前景。
邵家兴[3]（2019）在《陶瓷纤维及其增强复合材料的高温强度理论表征方法研究》文中研究指明陶瓷纤维因其优异的力学、热学等性能而被广泛应用于航空航天、石油化工、核能及汽车工业等领域,是耐高温复合材料重要的增强相。陶瓷纤维增强的陶瓷基复合材料拥有高比强度、高比模量以及热稳定性好等优点,在热防护材料与结构领域显示出巨大的应用潜力,其已成为高温陶瓷材料研究与开发的一个热点,受到世界各军事大国的高度重视。陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料具有质量轻、耐磨性能好及耐热性好的特点,可用于汽车内燃机、制动器等的耐高温结构件。针对应用于高温环境的陶瓷纤维增强复合材料,如何表征及提高其高温强度是耐热复合材料研究的重点和难点。研究其在高温环境下的失效机理,并建立相应的具有深刻物理背景的强度理论表征模型,具有十分重要的理论意义及工程应用背景。本文针对陶瓷纤维及其增强复合材料主要开展了以下研究工作:（1）基于李卫国教授提出的可定量考虑温度对材料力学性能影响的思想——力热能量密度等效原理:针对多晶陶瓷纤维,构建了不含拟合参数的可计及相成分与氧化影响的高温断裂强度理论表征模型,建立了多晶陶瓷纤维温度相关性断裂强度与热容、相成分、熔点、氧化参数及温度相关性杨氏模量之间的定量关系;针对单晶陶瓷纤维,结合Griffith断裂理论、裂纹缓慢扩展理论及温度相关性断裂表面能模型,建立了可考虑加载速率影响的单晶陶瓷纤维高温断裂强度理论表征模型。以上模型均得到了实验结果很好的验证,进一步利用上述模型对陶瓷纤维的高温断裂强度开展了影响因素分析,明确了其高温断裂强度的关键控制要素并提出了提高陶瓷纤维高温荷载能力的途径。（2）基于所建立的陶瓷纤维高温断裂强度理论表征模型,结合Cao和Thouless的理论方法,建立了单向连续陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料的温度相关性断裂强度理论表征模型。模型预测结果与实验结果取得了很好的一致性。进一步利用该模型对该复合材料的温度相关性断裂强度开展了影响因素分析,进而提出了提高该复合材料高温断裂强度的有效途径。此外,考虑陶瓷基体与晶须的断裂强度的温度相关性以及残余热应力随温度的演化,建立了晶须增强陶瓷基复合材料的高温断裂强度理论表征模型,并得到实验结果很好的验证。进一步利用该模型系统地分析了晶须增强陶瓷基复合材料温度相关性断裂强度的演化规律和关键控制要素,为提高晶须增强陶瓷基复合材料高温断裂强度提供了建议。（3）针对陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料,通过定量考虑载荷传递强化、位错密度强化、残余热应力、晶粒细化以及基体压缩屈服强度的温度相关性对该复合材料压缩屈服强度的综合影响,建立了相应的基于物理机理的温度相关性压缩屈服强度理论表征模型,并得到了实验结果很好的验证。此外,利用该模型详细分析了关键因素对陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料高温压缩屈服强度的影响,为改善陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料的高温压缩力学性能提供了理论指导与建议。
张瀛[4]（2018）在《长寿命微波膨化专用复合履带制备及验证试验》文中研究指明随着海运兴起,全球重大溢油事故频发,海事应急已成为各沿海国的关注焦点。膨胀石墨比表面积大、具有优异的疏水亲油特性,是溢油处置的首选吸附材料。为满足溢油应急吸附处置需求,课题组研发了微波法现场制备膨胀石墨的海洋溢油应急成套装备,但其膨化腔内微波密度大、环境温度高,故而其内部物料输送履带应具备优良的高温透波性能、易膨化性能、良好的机械强度和较长的使用寿命。课题组原先设计和研发的复合材料输送履带力学性能差,制备工艺繁琐,使用寿命短、性价比低。为此,本课题设计和研制一种性能更为优异,制备工艺更加简便,使用寿命更长的微波膨化专用复合材料输送履带具有重要意义。首先,分析了磷酸铝系复合材料机械强度不足的原因,利用陶瓷增韧的方法制备了新型复合材料,测试了其力学性能、透微波性能、热稳定性能、隔热保温性能,继而评价了膨胀石墨的易膨化特性。测试结果表明,对于常压湿法工艺制备的磷酸铝系复合材料,晶须增强填料的强化效果有限,而纤维及骨架材料可以改善磷酸铝系复合材料的组织结构,提升其力学性能、热稳定性能和隔热保温性能,且对其透波性能影响不大。然后,分析了原输送履带制备工艺的优缺点,通过优化其成型模具和连接方式,简化了复合材料履带单元结构和制备工艺,制备了一条微波膨化专用复合履带。实验结果表明,改进后的履带单元尺寸更加精确,外观更加平整,成型一致性更高;胶接连接法工艺简洁,性能稳定,连接强度高,减震效果良好,制备周期更短,为履带单元大批量生产奠定了基础。最后,分析了复合材料输送履带的失效模式,初步建立了微波专用复合材料输送履带的寿命评价体系,并对所制备的新型复合材料输送履带进行了耐久性试验,证实了新型输送履带能够可靠的应用于微波法现场制备膨胀石墨的海洋溢油应急装备。
吴泽媚[5]（2017）在《超高性能混凝土中纤维与基体界面粘结性能多尺度研究》文中提出超高性能混凝土（UHPC）是一种非常密实、高强高韧,良好耐久的新型水泥基材料,在工程实践中具有广泛的应用前景。其制备过程中,通常掺入强度较高的钢纤维。钢纤维可以显着提高超高性能混凝土的强度和韧性,并减小结构尺寸,使得其结构更轻巧美观。但是,由于钢纤维成本高,掺量过多将显着提高UHPC造价。此外,纤维的掺入将引入新的纤维-基体界面过渡区,此界面区具有水灰比和孔隙率比基体高、氢氧化钙（CH）定向排列等特点,被称之为复合材料的薄弱层。当外界荷载作用于混凝土时,纤维一开始并不直接承受荷载作用,荷载通过纤维-基体界面区传递给纤维,利用纤维和基体的界面性能共同承受荷载。因此,纤维-基体界面粘结性能的质量对应力的传递及整个混凝土系统的增强、增韧和阻裂作用至关重要。对纤维-基体的界面性能优化主要包括三方面:掺辅助性胶凝材料或高温养护密实基体;掺异形纤维提高力学锚固;采用冷离子或对纤维表面打磨处理以增强纤维-基体摩擦力或附着力。其中,对基体的密实是最基本最首要的改善措施。本文旨在对纤维-基体界面粘结性能、基体与纤维-基体界面微观结构以及UHPC力学性能进行多尺度研究,并建立相互之间的关系,以获得密实、高强高韧的高性能且低成本的UHPC。研究内容主要包括以下四方面:1)研究不同品种和掺量的辅助性胶凝材料,包括硅灰、矿粉、粉煤灰和纳米材料对基体性能的影响。测试性能包括流动度、水化热、基体强度及纤维-基体粘结性能。2)采用先进微观测试技术,如TG、MIP、XRD、SEM和显微硬度等,对比并探讨基体及纤维-基体界面微观组成和结构变化。3)采用变形纤维改善纤维-界面粘结性,揭示不同纤维形状对粘结增强增韧作用及破坏机理。4)研究纤维形状和掺量对UHPC力学性能的影响,并根据相应研究成果,采用复合材料理论建立UHPC抗折强度与纤维-基体粘结强度之间的关系式。本文取得的主要成果如下:（1）通过研究掺不同品种与掺量的辅助性胶凝材料的UHPC基体在养护不.同龄期后的基体性能及纤维-基体界面粘结性能,探讨了不同因素对各性能的发展规律,并建立了粘结粘度或拉拔能随硅灰掺量和龄期变化的统计学模型。结果显示:常温养护28 d能获得相对稳定的基体力学性能和纤维-基体界面粘结性。硅灰加速了胶凝材料的水化,但存在一个最佳掺量（15%-25%）。在此范围内,流动度、基体力学性能和纤维-基体粘结性能最好。矿粉和粉煤灰的掺入延缓了胶凝材料的水化,且在一定程度上降低了早期基体强度以及纤维-基体粘结性能。但常温养护28d后,其性能得到明显改善。纳米CaCO3和纳米SiO2的掺入均会加速基体水化并提高基体的力学性能及纤维-基体粘结性能。但是,存在一个最佳掺量,纳米CaC03为1.6%-4.8%,纳米Si02为0.5%-1.5%。当超过这个掺量时,基体强度开始下降。对于纤维-基体粘结性能,纳米CaC03的增强作用明显比纳米Si02好,尤其是在养护28 d后。（2）采用TG、MIP、XRD、SEM和显微硬度等技术测试了不同基体试样养护不同龄期后的CH含量、孔结构、水化产物和界面区微观形貌等特征,分析探讨了微观结构与宏观性能之间的相互关系。研究结果表明:微观结构的变化证实了基体力学性能及纤维-基体界面粘结性能随矿物掺合料和龄期的变化规律。养护28 d后,掺15%-25%硅灰的UHPC基体中的CH含量和孔隙率非常低且基本稳定,分别约为2%和6.8%。当矿粉或粉煤灰与硅灰混掺时,尽管早期CH含量非常低,但水化产物粘结性较差。纳米材料的掺入进一步消耗了 CH,优化了 C-S-H的结构,XRD分析上表现为在28.2°左右出现一个较强烈的C-S-H峰值,使得基体显微硬度和纤维-基体粘结性能得到增强。（3）通过掺波纹和端钩两种异形纤维,研究了纤维-基体粘结性能,并与掺直纤维的结果进行对比,阐明了不同纤维形状对粘结增强作用及界面拉拔破坏机理。波纹纤维和端钩纤维显着改善了粘结性能,与直纤维相比,其28 d粘结强度分别提高3倍和7倍,拉拔能提高3倍和4倍。变形的纤维主要通过提供力学锚固并提高基体与纤维之间的摩擦力,以改善界面粘结性能。（4）通过掺不同形状和掺量的钢纤维,研究了 UHPC抗压和抗折性能的变化规律。根据纤维-基体粘结性能和UHPC力学性能试验结果,基于复合材料模型建立了 UHPC抗折强度与纤维-基体粘结强度的关系式,探讨了纤维对UHPC增强增韧机理。结果显示:纤维形状对抗折荷载-位移曲线的初始开裂点基本无影响,但是对峰值荷载点（极限抗折强度）影响显着。峰值荷载的大小具有以下规律:端钩纤维>波纹纤维>直纤维。此外,随纤维掺量的增加,UHPC的强度和韧性不断增大。与掺直纤维试样比,掺1%-3%的波纹和端钩纤维试样的抗折强度分别提高4%-10%和10%-27%。根据试验所测的纤维-基体粘结强度和基体的抗折强度,复合材料模型能有效地预测UHPC的抗折强度,且预测值与试验值比值介于0.8-1.2之间。此模型考虑了纤维掺量、纤维长度、纤维直径、纤维分布系数等参数,纤维分布系数确定为0.5。
赵世煜[6]（2017）在《免蒸汽养护PHC管桩混凝土的关键技术研究》文中研究表明预应力高强混凝土管桩（PHC管桩）是一种重要的桩基材料,在高层建筑、大跨度桥梁、高速公路和港口码头等工程中有着广泛的应用。PHC管桩的高温蒸汽养护,不仅消耗大量的能源,而且对管桩混凝土的耐久性能有不利的影响。本文利用我国南方地区高温高湿的气候条件,开展了免蒸汽养护PHC管桩混凝土的研究,研究主要分为三个部分:免蒸养PHC管桩混凝土的制备;免蒸养PHC管桩混凝土的耐久性;纤维增强免蒸养PHC管桩混凝土的抗冲击性能。试验结论主要如下:（1）选用早强型聚羧酸高效减水剂、早强剂和超细矿物掺合料进行了实验室的配合比优化试验,新拌混凝土坍落度控制在30-70mm,成型后的混凝土试块在常温下自然养护,测试试块不同龄期的抗压强度。试验要求免蒸养PHC管桩混凝土 18小时强度大于45MPa,3天强度达到80MPa以上。优选两组实验室配比进行试验素短桩的制作,新拌混凝土的工作性满足管桩布料要求,并对脱模后的管桩钻取芯样,两组试验桩芯样抗压强度分别达到了 94.6Mpa和99.1MPa,X-CT测得两组芯样的缺陷孔隙率分别为0.0013%和0.0005%。综合实验室试配和试验短桩的结果,表明在南方自然气候条件下可以实现免蒸汽养护PHC管桩的制备。（2）对免蒸汽养护PHC管桩混凝土进行了 RCM试验和自然浸泡试验（3.5%NaCI溶液、天然海水）。压汞数据及SEM结果表明,免蒸汽养护PHC管桩混凝土的孔隙率较低、微结构致密;RCM试验及自然浸泡试验所测得免蒸汽养护PHC管桩混凝土的氯离子扩散系数较小,180天海水浸泡的免蒸汽养护PHC管桩混凝土试块抗压强度损失小于1%,结果表明,免蒸养PHC管桩混凝土具有较好的抗氯离子侵蚀和抗海水侵蚀性能。（3）试验研究了不同纤维种类及掺量对免蒸养PHC管桩混凝土的工作性、力学性能及抗冲击性能的影响。结果表明,在保证新拌混凝土工作性条件下,玄武岩纤维和聚丙烯纤维的掺入提高了免蒸养混凝土基准配比的用水量,导致试块的早期抗压强度有所降低;而钢纤维的掺入对用水量的影响较小,且混凝土早期抗压强度有一定的增加。落球冲击试验结果表明,掺入SF的混凝土板在单次落球冲击过程承受的抗弯荷载最大,混凝土板的中心位移最小,中心处所承受的冲击能最大;重复落球冲击试验结果表明,掺入钢纤维的混凝土板所能承受的落球冲击次数最高,表现出了最优的抗冲击能力。
李桂玉[7]（2011）在《叠层复合材料钻削加工缺陷产生机理及工艺参数优化》文中认为近几十年来,复合材料在航天、航空、汽车、造船、化工及土建方面得到日益广泛的应用。使用复合材料既减轻了机体的结构重量,又可大大提升飞机的承载量,也大大延伸了飞机的航程。然而,由于复合材料特有的叠层结构,造成其在加工过程中极易产生分层、撕裂、毛刺等加工缺陷,严重影响了复合材料的钻孔精度,进一步制约了复合材料构件的生产效率和加工质量,因此,对复合材料钻削技术进行系统研究成为当前急需解决的问题。复合材料力学在20世纪60年代后发展的步伐明显加快,对复合材料的疲劳、断裂、蠕变等特性从宏观到微观都提出了相对成熟的理论体系,为复合材料的静态性能分析提供了良好的研究平台。复合材料常用的加工方法分为常规加工和非常规加工两类,而在常规加工方法中,钻削加工约占总切削加工量的50%以上,是最主要的切削加工形式。目前,对于碳纤维复合材料的钻削机理研究主要是在钻削力和扭矩、钻削温度、钻削加工质量、缺陷控制、钻头磨损等方面进行分析和讨论。另外对复合材料的切削加工进行有限元仿真,也是目前对复合材料加工机理研究的热点问题。复合材料的编织方式确定和基本性能分析是进行复合材料整体材料特性以及钻削机理研究的重要前提。根据单层板的材料性能参数,结合层合板的排列方式,通过对层合板单元的初始“屈服”强度和极限强度进行计算,获得层合板的屈服强度值为264.25 MPa,此时层合板的屈服应变值为0.3655%；层合板的极限强度值为1038.25 MPa,层合板产生失效的最大应变值为1.5045%。对叠层复合材料与硬质合金之间的摩擦特性进行了实验研究,获得复合材料与硬质合金的摩擦系数大约在0.15-0.3之间,且载荷变化对摩擦系数的影响不大。另外随着速度的增加,复合材料与硬质合金之间的摩擦系数并不呈单调的变化趋势,中间速度（140 m/min）的摩擦系数最大,低速（100 m/min）次之,高速（180 m/min）最小,而摩擦温度具有与摩擦系数相类似的变化趋势。从磨痕形貌分析,随着滑动速度的增加,复合材料与硬质合金之间的磨损形式从磨粒磨损到粘结磨损再到磨粒磨损,通过对磨痕形貌的定量分析,获得摩擦系数关于平均接触应力和滑动速度的经验公式,为摩擦系数预测提供理论计算模型。复合材料的各向异性特点以及层合板特有的叠层结构,使得钻削过程中的应力、应变分布情况极为复杂,在实验中难以直接进行测量,同时又不能简单地套用经典切削理论。使用有限元仿真的方法进行分析,与实验和经验方式相比,可以从机理方面更好地诠释加工现象。材料本构模型和失效模型的构建是建立切削加工有限元仿真模型的重要前提,也是决定有限元模型成功与否的关键。采用实体单元层合板,建立不同铺层方向的材料本构模型,将拉伸模型仿真结果同理论计算结果进行对比,验证层合板材料性能参数及建模方法的可用性和准确性,证明该材料模型适合于复合材料层合板有限元仿真模型的建立。基于层合板材料模型,选用Hashin Damage失效准则,通过定义纤维拉伸断裂、纤维压缩屈曲、基体在横向拉伸和剪切下的断裂、基体在横向压缩和剪切下的压溃等情况下的极限应力,模拟复合材料层合板加工中的失效模式。从仿真结果可以看出,钻削加工中的应力以钻头轴线为中心呈圆周对称分布,且容易在两个层合板单元之间的边界区域沿着纤维轴向进行扩展,随着钻削运动的进行,钻头对材料的推挤作用逐渐演化成剪切作用,应力的影响范围逐渐减小。对不同钻头直径和不同主轴转速的钻削加工进行了仿真分析,结果表明轴向力的变化斜率随着主轴转速的增大而增大,轴向力的数值大小随着钻头直径的增加而略微增大。复合材料钻削加工中产生的加工缺陷一直是阻碍复合材料钻削工艺发展的根本原因。复合材料在钻削加工中容易在出口侧出现残留毛刺、表层纤维层撕裂与脱粘、孔壁表面粗糙度大等加工缺陷,通过分析缺陷产生原因,并建立加工质量与钻削工艺参数的关系,获得复合材料钻削缺陷控制方法。轴向力和扭矩是评价钻削性能优劣的重要参数,通过正交实验获得轴向力和扭矩随主轴转速和每转进给量的变化规律,并采用回归分析的方法获得轴向力和扭矩的经验公式。对复合材料钻削加工孔壁表面粗糙度进行测量,发现表面粗糙度评定参数Sq值随着主轴转速的增加基本呈增大趋势,高度分布倾斜度参数Ssk表明复合材料的钻削加工表面轮廓较为尖锐,具有较多的纤维拔断和纤维束脱落,呈现较差的表面支撑性能,随着主轴转速的提高,表面支撑性能有所改善。把轴向力看作集中力作用在未切削厚度上,提出“临界轴向力”概念,通过对“临界轴向力”公式进行分析与求值,得到复合材料钻削加工中的分层规律并进行了实验验证。根据钻头切削刃轴向力的分布规律,分析孔出口侧撕裂和毛刺的产生原因,并对出口侧撕裂长度进行测量分析,建立其与轴向力间的关系,获得撕裂长度的预测公式。针对复合材料钻削加工中存在的低合格率、高成本、低效率问题,对钻削加工系统中的钻头几何参数和工艺参数进行优化,建立复合材料钻削加工的优化策略,并给出各个参数值的优选范围。以主轴转速、每转进给量、横刃偏心系数、锋角为决策变量,以最大材料去除率为优化目标,以加工表面质量评价指标为约束条件,主要包括分层缺陷、表面粗糙度、撕裂长度和形状精度,建立工艺参数优化模型,利用Matlab优化算法,获得达到最大材料去除率的最优参数组合,在保证加工质量的同时实现生产效率的最大化。通过对钻头结构参数选用原则的论述,确定钻头锋角和横刃长度的适用范围,建立基于不同刀具结构参数的材料去除率最大化优化数学模型,结合可行域的控制方程,在保证加工质量的前提下,实现了在已知横刃长度及锋角条件下所能达到的最大材料去除率数值,并获得相对应的加工参数组合。
邹茂华[8]（2010）在《离心铸造SiC颗粒局部增强铝基复合材料活塞的组织性能研究》文中研究说明本论文研究了机械搅拌法制备SiC颗粒增强ZL104/ZL109与自行配制的共晶铝硅合金复合材料浆料的工艺,研究了重量各3.6kg的基体合金分别为ZL104、ZL109与自行配制的共晶铝硅合金添加SiC增强颗粒的复合材料制备技术。添加SiC增强颗粒总体质量分数均为20%,体积分数为17.2%。其中,（1）ZL104基体合金的添加增强颗粒15μm, 30μm和50μm质量各占三分之一（各粒径体积分数均为5.733%）（工艺一）;（2）ZL109基体合金的添加增强颗粒15μm, 30μm和50μm所占体积分数分别为4.3%,7.224%,5.676%（工艺二）;（3）共晶铝硅合金添加SiC增强颗粒15μm, 30μm重量各占10%。制备出了流动性良好的颗粒增强铝基合金复合材料浆料,研究了四种离心铸造工艺条件下（工艺A、B、C、D）复合材料活塞成形情况。得到了ZL104/ZL109基体合金SiC颗粒在头部偏聚的完整、光洁、组织致密、性能优良的铝基复合材料活塞。参照实验数据,应用目前国际上流行的商业软件FLUENT模拟了厚壁活塞与薄壁活塞添加SiC颗粒后铝液与各种粒径SiC颗粒在活塞零件中的分布及体积分数的大小,对模拟结果与实验结果进行了对比分析。结果表明,SiC颗粒粒径越大,越易偏聚至活塞头部远端,形成具有一定厚度的颗粒层,三种粒径SiC混合SiC颗粒的总体积分数相比二种粒径SiC混合的有所提高,薄壁活塞的SiC颗粒体积分数高于厚壁活塞的。模拟的情况与实际情况基本吻合,说明对离心力作用下的颗粒分布的数值计算方法基本正确。ZL104（工艺一）所得到活塞的组织与性能优于ZL109（工艺二）活塞,共晶合金试样D（工艺D）所获得的性能较其他工艺所获得活塞组织、性能最好。研究了离心铸造成形的活塞零件热处理工艺,对活塞进行了固溶和时效处理;分析了复合材料活塞的宏观与微观组织,测量了热处理前后的活塞试样的硬度与耐磨性能;分析了热处理对活塞性能的影响。结果表明:热处理提高了复合材料的硬度,热处理是提高颗粒增强金属基复合材料强度的途径之一;热处理后,颗粒层硬度提高程度小于基体层硬度提高程度。时效处理降低了复合材料的耐磨性。最后从离心铸造成形的ZL104的基体活塞零件毛坯上截取了活塞进行机加工,得到了加工后环槽区清晰有光泽的活塞零件。
邢国红[9]（2010）在《金属Ni增韧MF/Al2O3复合陶瓷材料研究》文中研究表明论文中实验以采用常压烧结工艺,在试验原料中添加适量的烧结助剂Nano-TiO2和CMS,选用金属Ni和莫来石纤维（MF）作为增强增韧相,制备镍/莫来石纤维复合增韧氧化铝陶瓷基复合材料。讨论了采用金属Ni掺入、纤维涂覆两种方法作为增韧途径达到提高氧化铝基陶瓷材料韧性的目的,对该材料进行力学性能测试,并探讨了增韧机理。研究了陶瓷基复合材料成型工艺和烧结工艺。首先,通过设计正交试验研究不同的球磨时间、球磨介质用量、成型压力和PVA用量对试样影响,进行韦氏硬度测试并分析结果,最优方案是球磨时间为24h,球磨介质用量为15ml,成型压力100MPa,PVA用量为氧化铝质量的6%;其韦氏硬度值为10.8GPa。其次,采用DSC和TG分析方法研究氧化铝陶瓷基复合材料的物质变化情况,再由MF在不同温度下的SEM图片分析得知当温度高于1550℃时纤维力学性能有所下降,所以确定烧结工艺。研究了烧结方法、掺入Ni、纤维是否涂覆、掺入Al对陶瓷基复合材料力学性能及热震性影响。选用石墨埋烧和裸烧两种烧结方法,石墨埋烧氧化铝陶瓷基复合材料的抗弯强度、断裂韧性和相对密度优于裸烧氧化铝陶瓷基复合材料,在石墨埋烧条件下随着Ni质量分数的增加,陶瓷基复合材料的抗弯强度下降但断裂韧性升高,相对密度是先升高后下降。研究在掺入不同质量分数的Ni和不同温度下变化趋势,在1450℃下烧结陶瓷基复合材料的抗弯强度、断裂韧性、相对密度和韦氏硬度均优于在1400℃下制得陶瓷基复合材料;在1450℃下随着Ni掺入质量分数的增加,陶瓷基复合材料的抗弯强度下降但断裂韧性升高,韦氏硬度先升高后降低,相对密度先降低后升高再降低。无涂覆纤维增韧陶瓷基复合材料力学性能优于涂覆纤维陶瓷基复合材料。无涂覆纤维增韧陶瓷基复合材料的抗弯强度大体趋势下降和断裂韧性升高。利用Al掺入陶瓷基复合材料做烧结助剂和改善Ni与陶瓷基复合材料的结合剂,其抗弯强度是下降的,断裂韧性、韦氏硬度和相对密度是先升高后降低的。研究陶瓷基复合材料热震性发现,重复烧结五次后陶瓷基复合材料表面出现微裂纹。陶瓷基复合材料的抗弯强度降低但断裂韧性和相对密度升高。采用正交实验设计方法,研究纤维、金属Ni、烧结温度和保温时间对复合材料影响并分析其增韧机理。实验得到的最优工艺方案是MF质量分数为10%,金属Ni质量分数为12%,煅烧温度为1500℃,保温时间为60 min。制备氧化铝陶瓷基复合材料性能较佳,相对密度为93.83 %,抗弯强度为730.427 MPa,断裂韧性为10.13 MPa·m1/2,韦氏硬度为10.096 GPa。根据实验结果探讨了金属Ni与MF的增韧机理,金属塑性变形和桥联,纤维的脱黏和拔出、桥联,是韧性提高的主要原因。
胡克艳[10]（2010）在《莫来石晶须强韧化80高铝瓷基体的制备工艺研究》文中研究表明80氧化铝陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等一系列优异性能[1],可承受金属材料和有机高分子材料难以承受的苛刻工作环境,已经成为或即将成为许多领域所适用的材料。但是80氧化铝陶瓷材料脆性大的缺点严重影响和阻碍了其发展和应用的空间。课题从80氧化铝陶瓷显微结构-性能的关系出发,创新研究出一种莫来石晶须强韧化高铝陶瓷制备工艺以达到改善80高铝陶瓷材料脆性的目的。由于多晶陶瓷材料几乎没有滑移系统,断裂时在很小的弹性形变以后,没有塑性形变而直接脆性断裂,其特征是微裂纹的扩展[2]。而脆性材料因为没有足够的断裂能,所以材料的断裂韧性和强度都很低。从这个角度出发,设计出一种力学性能优良的须状结构陶瓷晶须均匀加入脆性氧化铝陶瓷基体中,以提高其断裂能,来达到提高强度和韧性。由于莫来石晶须具有优良的力学性能,尤其是高温力学性能,其作为增强体加入氧化铝材料基体中,能很大程度的提高断裂能,显着改善氧化铝陶瓷的脆性缺点。实验采用工业氢氧化铝作为铝源,外加剂为氟化铝和五氧化二钒,制备莫来石晶须,实验讨论了不同的含硅源,外加剂和煅烧制度对晶须成核和生长的影响,通过分析晶须的显微形貌,发现以苏州土为硅源,外加4%的五氧化二钒,煅烧温度为1400℃,对莫来石须状生长有利,中温1000℃保温1h,对莫来石成核有利。研究了莫来石须状生长的机理,表明晶须是以VS机制传质发育的,五氧化二钒是活化剂,降低莫来石的固相形核位垒,促进莫来石的成核,而氟化铝的作用机制是产生气相引导气相扩散传质。实验还探索了球磨分散对晶须长径比的影响,通过分析分散后的晶须形貌,表明最合适的分散制度为:以水为球磨介质,氧化铝质均匀大小的球磨子,球磨过程采用低转速200r/min,料:球:水=1:2:1.2,球磨时间为3小时。研究了外加莫来石晶须强韧化80氧化铝陶瓷基体的效果,实验探索了烧结温度、坯体成型压力、以及外加莫来石晶须的含量对强韧化效果的影响,通过分析其显微结构和力学性能,表明在烧结温度为1450℃,成型压力为25MPa,外加莫来石晶须为30%,强韧化效果最为显着。论文讨论了晶须增韧高铝陶瓷材料的机理,晶须的桥联机制和拔出机制相互协同作用、裂纹在晶须处分叉消耗能量是增韧的主要作用机理。在莫来石晶须外加法强韧化研究探索基础上,实验创新设计了一种重烧结法莫来石晶须原位强韧化80氧化铝陶瓷材料,也就是在80氧化铝瓷基体中先原位煅烧合成莫来石晶须,然后再次烧结煅烧粉料,以得到晶须均匀分布的复合基体试样,达到晶须的更大更有效的的强韧化效果。实验探讨了煅烧温度对莫来石晶须形貌（长径比）的影响,表明煅烧温度为1450℃时,晶须发育最适合。探讨了重烧结温度对试样显微结构和力学性能影响,烧结温度为1500℃,晶须的强韧化效果最为明显。
二、莫来石短纤维增强铝基复合材料拉伸强度数据韦伯统计分析(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、莫来石短纤维增强铝基复合材料拉伸强度数据韦伯统计分析(英文)（论文提纲范文）
（1）锆、钛氧化物连续纤维前驱体和纤维结晶过程的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氧化锆和氧化钛纤维的研究意义 |
| 1.3 氧化物纤维的制备及纺丝方法 |
| 1.3.1 制备方法 |
| 1.3.2 干法纺丝成纤方法 |
| 1.4 氧化物纤维制备步骤 |
| 1.5 国内外研究及分析 |
| 1.5.1 前驱体溶胶的制备方法 |
| 1.5.2 前驱体的热处理方法 |
| 1.6 本文研究目标,研究思路和研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 研究思路 |
| 1.6.3 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 聚醋酸氧锆的分子结构和聚合过程与流变行为的关系 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 样品的制备 |
| 2.1.3 样品的测试表征 |
| 2.2 不同CH_3COOK含量对PEZ前驱体分子结构的影响 |
| 2.2.1 实验现象 |
| 2.2.2 PEZ前驱体的分子结构 |
| 2.2.3 PEZ分子的聚合过程 |
| 2.2.4 流变行为与可纺性 |
| 2.3 PEZ前驱体纤维及ZrO_2多晶纤维 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 高压蒸气预处理对氧化锆纤维组织演变和拉伸强度的影响 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 ZrO_2纤维的制备 |
| 3.1.3 样品的测试表征 |
| 3.2 高压水蒸气预处理对前驱体微观结构的影响 |
| 3.3 高压水蒸气预处理对多晶纤维结构和强度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 聚乙酰丙酮合钛前驱体的制备及高压蒸气对氧化钛纤维强度的影响 |
| 4.1 聚乙酰丙酮合钛前驱体及TiO_2柔性近红外反射纳米纤维膜的制备 |
| 4.1.1 实验部分 |
| 4.1.2 合成可纺性和稳定性前驱体 |
| 4.1.3 前驱体的转化及二氧化钛纤维膜的制备 |
| 4.1.4 氧化钛纤维膜的近红外反射性能 |
| 4.2 高压蒸气预处理对氧化钛纤维的微观结构和性能的影响 |
| 4.2.1 实验部分 |
| 4.2.2 高压蒸气预处理对纤维配体、组成和结晶的影响 |
| 4.2.3 高压蒸气预处理对纤维抗拉强度的影响 |
| 4.2.4 高压蒸气预处理纤维对催化性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论及有待深入研究的问题 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 有待进一步研究的问题 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果和其他科研情况 |
| 攻读学位期间获得的奖励 |
| 附录: 论文原文(英文) |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 Al_2O_3陶瓷及其应用1 |
| 1.1.1 Al_2O_3概况1 |
| 1.1.2 Al_2O_3陶瓷性能及应用1 |
| 1.2 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径及补强增韧机理 |
| 1.2.1 Al_2O_3陶瓷的补强增韧途径 |
| 1.2.2 常用补强晶须及其补强增韧机理 |
| 1.3 石墨烯补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.3.1 石墨烯概况 |
| 1.3.2 石墨烯补强氧化铝基陶瓷的研究现状 |
| 1.4 晶须补强Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.4.1 碳化硅晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.4.2 硼酸铝晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的研究现状 |
| 1.5 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的制备工艺 |
| 1.5.1 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷粉体的制备 |
| 1.5.2 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的成型 |
| 1.5.3 晶须补强增韧Al_2O_3复合陶瓷的烧结 |
| 1.6 本课题研究目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的和意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料制备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
| 2.2.3 材料表征及性能测试 |
| 2.3 石墨烯增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
| 2.3.1 石墨烯分散方式对陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 2.3.2 烧结温度对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
| 2.3.3 石墨烯添加量对氧化铝陶瓷基复合材料显微结构和力学性能的影响 |
| 2.3.4 烧结压力对石墨烯增强氧化铝陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料制备 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料的制备 |
| 3.3 碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷基复合材料结构性能调控研究 |
| 3.3.1 复合材料显微结构测试结果分析与讨论 |
| 3.3.2 复合材料力学性能测试结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备与性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 硼酸铝晶须增强氧化铝陶瓷的制备 |
| 4.3 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料结构性能调控研究 |
| 4.3.1 硼酸铝晶须添加量对氧化铝陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
| 4.3.2 烧结温度对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响 |
| 4.3.3 热等静压处理对9Al_2O_3·2B_2O_3/Al_2O_3/Ti B_2复合陶瓷显微结构和力学性能的影响· |
| 4.4 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制研究 |
| 4.4.1 Al_2O_3被C还原的热力学计算与分析 |
| 4.4.2 Al_2O_3被Si C还原的热力学分析 |
| 4.4.3 TiB_2参与反应的热力学分析 |
| 4.4.4 ZrB_2生成的热力学计算与分析 |
| 4.4.5 硼酸铝晶须增强氧化铝基复合材料的增强机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 硼酸铝晶须增强的氧化铝基耐磨复合材料的应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 陶瓷涂油辊的研制 |
| 5.2.1 石墨涂油辊替代材料的确定 |
| 5.2.2 氧化铝特种陶瓷涂油辊的制备及试验方法 |
| 5.3 特种陶瓷涂油辊的特性分析与应用 |
| 5.3.1 两种材料的力学性能测试结果 |
| 5.3.2 所研制的氧化铝基复合陶瓷和石墨涂油辊实物 |
| 5.3.3 磨损特性测试结果 |
| 5.3.4 涂油辊使用试验结果 |
| 5.4 特种陶瓷涂油辊性能控制机理分析 |
| 5.4.1 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料力学性能的对比 |
| 5.4.2 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料磨损特性的对比 |
| 5.4.3 氧化铝特种陶瓷材料与高纯石墨材料的磨损机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）陶瓷纤维及其增强复合材料的高温强度理论表征方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 陶瓷纤维的高温断裂强度 |
| 1.2.2 陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料的高温断裂强度 |
| 1.2.3 陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料的高温压缩屈服强度 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 陶瓷纤维高温断裂强度理论表征方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 陶瓷纤维高温断裂强度理论表征模型 |
| 2.2.1 考虑相成分影响的多晶陶瓷纤维高温断裂强度模型 |
| 2.2.2 考虑氧化影响的多晶陶瓷纤维高温断裂强度模型 |
| 2.2.3 考虑加载速率影响的单晶陶瓷纤维高温断裂强度模型 |
| 2.3 陶瓷纤维高温断裂强度模型验证 |
| 2.3.1 考虑相成分的多晶陶瓷纤维高温断裂强度模型的验证 |
| 2.3.2 考虑氧化影响的多晶陶瓷纤维高温断裂强度模型的验证 |
| 2.3.3 考虑加载速率影响的单晶陶瓷纤维高温断裂强度模型的验证 |
| 2.4 陶瓷纤维高温断裂强度的影响因素分析 |
| 2.4.1 纤维杨氏模量及氧化时间对多晶陶瓷纤维高温断裂强度的影响 |
| 2.4.2 断裂表面能及裂纹缓慢扩展参数对单晶陶瓷纤维高温断裂强度的影响 |
| 2.5 小结 |
| 3 陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料高温断裂强度理论表征方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单向连续陶瓷纤维增强陶瓷基复合材料高温断裂强度理论表征模型 |
| 3.2.1 模型的建立 |
| 3.2.2 模型的验证 |
| 3.2.3 影响因素分析 |
| 3.3 晶须增强陶瓷基复合材料高温断裂强度理论表征模型 |
| 3.3.1 模型的建立 |
| 3.3.2 模型的验证 |
| 3.3.3 影响因素分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料高温压缩屈服强度理论表征方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 陶瓷短纤维增强镁合金基复合材料高温压缩屈服强度理论表征模型 |
| 4.2.1 模型的建立 |
| 4.2.2 模型的验证 |
| 4.2.3 影响因素分析 |
| 4.3 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的其他科研成果目录 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）长寿命微波膨化专用复合履带制备及验证试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 膨胀石墨制备技术 |
| 1.2.1 微波膨化可膨胀石墨机理 |
| 1.2.2 微波膨化设备 |
| 1.3 高温透波材料研究现状 |
| 1.4 耐高温传输履带研究现状 |
| 1.5 陶瓷材料增韧方法 |
| 1.6 本课题研究意义与主要内容 |
| 第2章 长寿命磷酸铝系复合材料制备 |
| 2.1 实验设备仪器及材料 |
| 2.1.1 实验设备与仪器 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 磷酸铝注液制备 |
| 2.3 晶须强化磷酸铝复合材料制备 |
| 2.4 纤维强化磷酸铝复合材料制备 |
| 2.5 骨架强化磷酸铝复合材料制备 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 长寿命磷酸铝复合材料性能测试 |
| 3.1 复合材料力学性能测试 |
| 3.1.1 弯曲强度测试原理及设备 |
| 3.1.2 复合材料弯曲强度测试结果分析 |
| 3.2 复合材料透波性能测试 |
| 3.2.1 介电性能测试原理及方法 |
| 3.2.2 复合材料透波性能测试及结果分析 |
| 3.3 复合材料导热系数测定 |
| 3.3.1 导热系数测试原理 |
| 3.3.2 复合材料导热系数的测试及结果分析 |
| 3.4 热失重热稳定性实验 |
| 3.4.1 复合材料试样组成成分分析 |
| 3.4.2 热失重热稳定性测试结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 长寿命磷酸铝复合履带单元制备 |
| 4.1 复合材料层与链板连接方式优化 |
| 4.2 长寿命磷酸铝复合履带单元成型制备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 履带单元结构改进 |
| 4.2.3 成型模具设计 |
| 4.2.4 成型制备工艺流程 |
| 4.3 复合材料层与链板连接强度测试 |
| 4.3.1 测试原理及实验仪器 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 复合履带工作性能测试及耐久试验 |
| 5.1 复合履带工作性能测试 |
| 5.1.1 复合履带易膨化性能测试 |
| 5.1.2 复合履带耐高温性能测试 |
| 5.2 复合履带失效故障分析及耐久试验 |
| 5.2.1 失效故障模型及计算方法 |
| 5.2.2 力学性能综合耐久实验 |
| 5.2.3 微波膨化综合耐久实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）超高性能混凝土中纤维与基体界面粘结性能多尺度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超高性能混凝土 |
| 1.2.1 UHPC特点 |
| 1.2.2 UHPC配合比设计原理 |
| 1.2.3 配合比设计方法 |
| 1.3 课题研究的目的及意义 |
| 1.4 研究内容及论文大纲 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 UHPC结构 |
| 2.1.1 纤维类型 |
| 2.1.2 UHPC类型 |
| 2.1.3 UHPC微观结构 |
| 2.2 纤维-水泥基界面过渡区 |
| 2.2.1 纤维-水泥基界面的形成 |
| 2.2.2 纤维-水泥基界面的特点 |
| 2.3 UHPC中纤维-基体界面粘结性 |
| 2.4 UHPC的力学性能 |
| 2.4.1 抗压性能 |
| 2.4.2 拉伸性能 |
| 2.4.3 弯曲性能 |
| 2.4.4 抗冲击性 |
| 2.4.5 抗疲劳性能 |
| 2.5 纤维对混凝土的增强增韧机理 |
| 2.5.1 界面效应理论 |
| 2.5.2 复合力学理论 |
| 2.5.3 纤维间距理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 试验原材料及方法 |
| 3.1 试验原材料及其性能 |
| 3.1.1 胶凝材料 |
| 3.1.2 砂 |
| 3.1.3 纤维 |
| 3.1.4 减水剂 |
| 3.2 配合比设计及试件成型与养护 |
| 3.2.1 配合比设计 |
| 3.2.2 试件成型与养护 |
| 3.3 试验内容及方法 |
| 3.3.1 流动性 |
| 3.3.2 抗折性能 |
| 3.3.3 抗压强度 |
| 3.3.4 纤维-基体粘结性能 |
| 3.3.5 水化热 |
| 3.3.6 差热分析 |
| 3.3.7 孔结构分析 |
| 3.3.8 SEM分析 |
| 3.3.9 XRD射线衍射 |
| 3.3.10 显微硬度 |
| 第4章 UHPC基体新拌性能及水化热 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅灰对基体新拌性能及水化热的影响 |
| 4.2.1 流动性 |
| 4.2.2 水化热 |
| 4.3 矿粉和粉煤灰对基体流动性及水化热的影响 |
| 4.3.1 流动性 |
| 4.3.2 水化热 |
| 4.4 纳米材料对基体流动性及水化热的影响 |
| 4.4.1 流动性 |
| 4.4.2 水化热 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 UHPC基体强度和纤维-基体界面粘结性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硅灰对基体强度和纤维-基体粘结性能影响 |
| 5.2.1 基体强度 |
| 5.2.2 纤维-基体粘结性能及发展 |
| 5.2.3 纤维-基体粘结性能拟合模型 |
| 5.3 矿粉和粉煤灰对基体强度和纤维-基体粘结性能影响 |
| 5.3.1 基体强度 |
| 5.3.2 纤维-基体粘结性能及发展 |
| 5.4 纳米材料对基体强度和纤维-基体粘结性能影响 |
| 5.4.1 基体强度 |
| 5.4.2 纤维-基体粘结性能及发展 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 UHPC基体和纤维-基体界面微观结构 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 硅灰掺量对基体及纤维-基体界面微观结构的影响 |
| 6.2.1 TG/DTG分析 |
| 6.2.2 XRD分析 |
| 6.2.3 孔结构分析 |
| 6.2.4 SEM分析 |
| 6.2.5 显微硬度分析 |
| 6.3 矿粉和粉煤灰对基体及纤维-基体界面微观结构的影响 |
| 6.3.1 TG/DTG分析 |
| 6.3.2 XRD分析 |
| 6.3.3 孔结构分析 |
| 6.3.4 SEM分析 |
| 6.4 纳米材料对基体及纤维-基体界面微观结构的影响 |
| 6.4.1 TG/DTG分析 |
| 6.4.2 XRD分析 |
| 6.4.3 孔结构分析 |
| 6.4.4 SEM分析 |
| 6.4.5 显微硬度分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 纤维形状对纤维-基体界面粘结性影响及拉拔破坏机理 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 纤维形状对纤维-基体界面粘结性能影响 |
| 7.2.1 拉拔荷载-位移曲线 |
| 7.2.2 粘结强度 |
| 7.2.3 拉拔能 |
| 7.2.4 纤维拉拔前后光学显微分析 |
| 7.3 不同形状钢纤维拉拔脱粘机理 |
| 7.3.1 直纤维 |
| 7.3.2 波纹纤维 |
| 7.3.3 端钩纤维 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 UHPC力学性能 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 不同纤维形状和掺量对UHPC力学性能的影响 |
| 8.2.1 抗压强度 |
| 8.2.2 抗折性能 |
| 8.2.3 粘结强度与UHPC抗折强度关系 |
| 8.3 UHPC抗折强度预测模型 |
| 8.4 本章小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.1.1 掺硅灰基体体系 |
| 9.1.2 掺矿渣及粉煤灰基体体系 |
| 9.1.3 掺纳米材料基体体系 |
| 9.1.4 掺不同形状纤维基体体系 |
| 9.1.5 掺纤维UHPC体系 |
| 9.2 创新性成果 |
| 9.2.1 一种有效的统计模型拟合纤维-基体粘结性能发展 |
| 9.2.2 两种纳米材料对基体硬化性能和纤维-基体粘结性能影响对比 |
| 9.2.3 三尺度的微观-粘结-力学性能关系 |
| 9.3 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A(攻读学位期间所发表的学术论文) |
| 附录B(攻读学位期间参与科研项目) |
（6）免蒸汽养护PHC管桩混凝土的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 预应力高强混凝土管桩的发展与应用 |
| 1.3 预应力高强混凝土管桩的研究现状 |
| 1.3.1 原材料 |
| 1.3.2 离心制度 |
| 1.3.3 养护制度 |
| 1.3.4 耐久性 |
| 1.3.5 抗冲击性能 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 原材料与试验方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 矿物掺合料 |
| 2.1.3 高效减水剂 |
| 2.1.4 细集料 |
| 2.1.5 粗集料 |
| 2.1.6 纤维 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 水泥的标准稠度用水量、凝结时间及安定性测试 |
| 2.2.2 工作性测试 |
| 2.2.3 成型及养护方法 |
| 2.2.4 力学性能试验 |
| 2.2.5 耐久性试验 |
| 2.2.6 微观试验 |
| 2.2.7 落球冲击试验 |
| 第三章 免蒸养PHC管桩混凝土的制备 |
| 3.1 原材料性能试验 |
| 3.1.1 水泥标准稠度及安定性试验 |
| 3.1.2 水泥与减水剂适应性试验 |
| 3.2 减水剂对免蒸养PHC管桩混凝土强度的影响 |
| 3.3 早强剂对免蒸养PHC管桩混凝土强度的影响 |
| 3.4 超细矿物掺合料对免蒸养PHC管桩混凝土强度的影响 |
| 3.5 免蒸汽养护PHC管桩试验素短桩的工厂制作 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 免蒸汽养护PHC管桩混凝土的耐久性 |
| 4.1 试验配比及方法 |
| 4.2 抗氯离子侵蚀性能 |
| 4.2.1 RCM试验结果及分析 |
| 4.2.2 自然浸泡试验结果及分析 |
| 4.3 抗海水侵蚀性能 |
| 4.3.1 质量与强度变化 |
| 4.3.2 微结构分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 免蒸汽养护纤维增强PHC管桩混凝土 |
| 5.1 试验配比与方法 |
| 5.2 试验结果与讨论 |
| 5.2.1 纤维种类及掺量对新拌混凝土坍落度影响 |
| 5.2.2 纤维种类及掺量对混凝土力学性能的影响 |
| 5.2.3 纤维增强混凝土板的落球冲击测试 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（7）叠层复合材料钻削加工缺陷产生机理及工艺参数优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 复合材料发展应用及性能特点 |
| 1.2.1 复合材料的种类 |
| 1.2.2 复合材料的应用 |
| 1.2.3 复合材料层合板性能特点 |
| 1.3 复合材料机械加工研究现状 |
| 1.3.1 复合材料力学性能研究现状 |
| 1.3.2 复合材料机械加工方法 |
| 1.3.3 复合材料钻削加工研究现状 |
| 1.3.4 复合材料钻削加工物理仿真现状 |
| 1.4 课题提出及研究内容 |
| 1.4.1 课题提出 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 博士论文整体框架 |
| 第二章 叠层复合材料结构与性能分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 叠层复合材料结构分析 |
| 2.2.1 叠层复合材料编织方式 |
| 2.2.2 叠层复合材料尺寸测量 |
| 2.3 叠层复合材料强度计算 |
| 2.3.1 层合板初始"屈服"强度 |
| 2.3.2 层合板极限破坏强度 |
| 2.3.3 层合板载荷应变特性曲线 |
| 2.4 叠层复合材料摩擦性能研究 |
| 2.4.1 摩擦系数 |
| 2.4.2 摩擦温度 |
| 2.4.3 磨痕尺寸及形貌 |
| 2.4.4 摩擦系数公式拟合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 叠层复合材料钻削过程有限元建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 叠层复合材料的建模方法 |
| 3.2.1 叠层复合材料参数设置 |
| 3.2.2 叠层复合材料拉伸模型建立 |
| 3.3 叠层复合材料的失效模型 |
| 3.3.1 Hashin损伤起始 |
| 3.3.2 Hashin损伤演化 |
| 3.3.3 Hashin Damage参数设定 |
| 3.4 叠层复合材料钻削过程仿真 |
| 3.4.1 三维刀具与工件模型的建立 |
| 3.4.2 接触与边界约束 |
| 3.4.3 网格划分 |
| 3.4.4 模型验证与仿真结果 |
| 3.4.5 应力场分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 叠层复合材料钻削缺陷产生机理 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.2.1 实验材料及设备 |
| 4.2.2 正交实验参数设计 |
| 4.2.3 正交实验结果处理 |
| 4.2.4 轴向力和扭矩经验公式拟合 |
| 4.3 孔壁加工表面粗糙度分析 |
| 4.3.1 孔壁表面粗糙度测量 |
| 4.3.2 孔壁表面粗糙度评定 |
| 4.3.3 孔壁表面粗糙度形成机理 |
| 4.4 分层缺陷产生机理分析 |
| 4.4.1 基于层合板强度的临界轴向力的提出 |
| 4.4.2 临界轴向力的数值计算 |
| 4.4.3 分层产生机理验证 |
| 4.5 撕裂产生机理分析 |
| 4.5.1 孔出入口侧缺陷观察 |
| 4.5.2 孔出口侧撕裂长度评定与规律分析 |
| 4.5.3 撕裂产生机理研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 叠层复合材料钻削工艺优化策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料钻削刀具结构参数分析 |
| 5.2.1 横刃长度选用原则 |
| 5.2.2 使用锋角选用原则 |
| 5.2.3 螺旋角选用原则 |
| 5.3 复合材料钻削加工工艺参数分析 |
| 5.3.1 钻削用量及选用原则 |
| 5.3.2 轴向力变化规律 |
| 5.3.3 轴向力单目标优化 |
| 5.3.4 扭矩偏差变化规律 |
| 5.3.5 扭矩偏差与形状精度的关系 |
| 5.3.6 扭矩偏差优化模型建立 |
| 5.4 复合材料钻削加工优化策略 |
| 5.4.1 优化理论模型的建立 |
| 5.4.2 复合材料钻削参数优化模型 |
| 5.4.3 钻削加工全局最优解 |
| 5.4.4 基于刀具结构参数的加工参数优化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文与参研课题 |
| 英文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）离心铸造SiC颗粒局部增强铝基复合材料活塞的组织性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 复合材料概述 |
| 1.1.1 复合材料定义及分类 |
| 1.1.2 金属基复合材料(Metal Matrix Composites—MMCs)的定义及分类 |
| 1.1.3 复合材料增强体 |
| 1.1.4 金属基复合材料的制造方法 |
| 1.1.5 金属基复合材料的性能 |
| 1.1.6 金属基复合材料的应用 |
| 1.1.7 我国金属基复合材料的研究开发现状 |
| 1.1.8 铝基复合材料 |
| 1.1.9 碳化硅颗粒增强铝基复合材料 |
| 1.2 离心铸造技术概述 |
| 1.2.1 离心铸造定义 |
| 1.2.2 离心铸造分类 |
| 1.2.3 离心力 |
| 1.2.4 离心铸造的优点和局限性 |
| 1.3 活塞概述 |
| 1.3.1 活塞组工作条件及其对活塞的要求 |
| 1.3.2 铝基复合材料活塞 |
| 1.3.3 铝基复合材料活塞的应用及发展概况 |
| 1.4 本课题研究的目的和内容 |
| 1.4.1 本课题研究的目的 |
| 1.4.2 本课题研究的内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 离心铸造 SiC 颗粒增强铝基复合材料活塞的试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体合金材料 |
| 2.1.2 增强体材料 |
| 2.2 试验设备及模具 |
| 2.2.1 搅拌器和电阻炉 |
| 2.2.2 立式离心铸造机与模具、砂芯 |
| 2.2.3 模具优化及砂芯尺寸优化 |
| 2.3 SiC 颗粒增强铝基复合材料活塞的制备 |
| 2.3.1 对SiC 增强颗粒的预处理 |
| 2.3.2 复合材料浆料的制备 |
| 2.3.3 离心铸造成形铝基复合材料活塞 |
| 2.4 铝基复合材料活塞的热处理 |
| 2.5 铝基复合材料活塞性能测试及其试样制备 |
| 2.5.1 活塞硬度测试及其试样制备 |
| 2.5.2 活塞耐磨性测试及其试样制备 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 复合材料中的基体合金液与 SiC 颗粒分布规律的数值计算 |
| 3.1 计算流体力学CFD 基础 |
| 3.1.1 流体力学的基本概念 |
| 3.2 FLUENT 基本介绍 |
| 3.2.1 FLUENT 软件组成 |
| 3.2.2 FLUENT 的文件类型 |
| 3.2.3 FLUENT 的特点 |
| 3.3 控制方程 |
| 3.3.1 质量守恒方程（物质导数） |
| 3.3.2 质量守恒方程（连续性方程） |
| 3.3.3 动量守恒方程（N-S 方程） |
| 3.3.4 能量方程与导热方程 |
| 3.4 数值模拟方法和分类 |
| 3.5 有限体积法 |
| 3.6 建模及网格划分 |
| 3.6.1 建模的基本设定和要求 |
| 3.6.2 网格划分软件介绍 |
| 3.6.3 建模 |
| 3.6.4 网格划分 |
| 3.7 FLUENT 模拟 |
| 3.7.1 启动FLUENT 主程序 |
| 3.7.2 选择2D 求解器 |
| 3.7.3 读入网格文件 |
| 3.7.4 网格检查 |
| 3.7.5 网格调整 |
| 3.7.6 平滑（或者交换）网格 |
| 3.7.7 网格显示 |
| 3.7.8 建立求解模型 |
| 3.7.9 定义多相流计算模型 |
| 3.7.10 设置粘度模型 |
| 3.7.11 设置流体的物理属性 |
| 3.7.12 定义各相的性质 |
| 3.7.13 定义操作环境Operating Conditions |
| 3.7.14 定义边界条件Boundary Conditions |
| 3.7.15 求解控制设置 |
| 3.7.16 求解初始化 |
| 3.7.17 求解 |
| 3.8 FLUENT 模拟结果及分析 |
| 3.8.1 共晶铝硅合金添加SiC 颗粒的模拟结果（薄壁两种粒径SiC 颗粒混合） |
| 3.8.2 ZL104、ZL109 的两种工艺添加SiC 颗粒的模拟结果（厚壁三种粒径SiC 颗粒混 |
| 3.8.3 共晶铝硅合金添加SiC 颗粒的模拟结果（厚壁两种粒径SiC 颗粒混合）） |
| 3.8.4 ZL104、ZL109 的两种工艺添加SiC 颗粒的模拟结果（薄壁三种粒径SiC 颗粒混 |
| 3.9 对FLUENT 模拟结果的分析和意义 |
| 3.10 本章小结 |
| 4 活塞零件组织观察和性能检测结果及分析 |
| 4.1 活塞宏观组织分析 |
| 4.1.1 活塞毛坯及宏观形貌 |
| 4.2 共晶合金铝基复合材料活塞微观组织分析 |
| 4.2.1 浆料浇注温度对活塞组织的影响 |
| 4.2.2 模具温度对活塞组织的影响 |
| 4.3 ZL104 与ZL109 合金铝基复合材料活塞微观组织分析 |
| 4.4 共晶合金基体活塞头部偏聚区SiC 增强颗粒体积分数测试值及与模拟值的比较 |
| 4.5 ZL104 与ZL109 合金基体活塞的SiC 增强颗粒体积分数测定值沿轴向的变化及与模拟值的比较 |
| 4.6 离心铸造活塞零件的性能测试结果及分析 |
| 4.6.1 共晶合金铝基复合材料活塞头部偏聚区的性能测试结果及分析 |
| 4.6.2 ZL104 与ZL109 合金铝基复合材料活塞性能测试结果及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与创新点 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 进一步的研究工作 |
| 5.3 创新点摘要 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
| C.共晶合金两种热处理状态对应的硬度值 |
| D.Z L104 与ZL109 合金三种热处理状态对应的硬度值 |
| E.共晶合金两种热处理状态对应的磨损量 |
| F.Z L104、ZL109 两种合金三种热处理状态对应的磨损量 |
（9）金属Ni增韧MF/Al2O3复合陶瓷材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纤维增韧陶瓷基复合材料 |
| 1.2 颗粒增韧氧化铝基陶瓷复合材料 |
| 1.3 金属添加相及处理方法 |
| 1.4 复合材料界面相容性的研究 |
| 1.4.1 界面的物理相容性 |
| 1.4.2 界面的化学相容性 |
| 1.4.3 纤维和基体间的界面 |
| 1.5 氧化铝基陶瓷材料的应用 |
| 1.6 存在的问题 |
| 1.7 研究的目的和主要内容 |
| 第二章 实验原料、仪器及测试方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.1.1 氧化铝粉 |
| 2.1.2 莫来石纤维 |
| 2.1.3 镍粉 |
| 2.1.4 化学试剂 |
| 2.1.5 烧结助剂 |
| 2.1.5.1 自制CMS 玻璃 |
| 2.1.5.2 TiO_2 粉 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 复合材料性能测试 |
| 2.3.1 弯曲强度测试 |
| 2.3.2 断裂韧性测试 |
| 2.3.3 相对密度测试 |
| 2.3.4 韦氏硬度测试 |
| 2.4 物相组成与微观结构连续性表征 |
| 2.5 工艺流程 |
| 第三章 MF 增韧氧化铝陶瓷复合材料的制备工艺 |
| 3.1 成型工艺参数确定 |
| 3.1.1 实验因素设计 |
| 3.1.2 试样的制备 |
| 3.1.3 各因素对氧化铝陶瓷基复合材料韦氏硬度的影响分析 |
| 3.2 烧结温度确定 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 Ni-MF 增韧氧化铝陶瓷复合材料的烧结性能 |
| 4.1 烧结方法对氧化铝陶瓷基复合材料烧结的影响 |
| 4.2 掺加Ni 对氧化铝陶瓷基复合材料烧结的影响 |
| 4.3 纤维涂覆对氧化铝陶瓷基复合材料烧结的影响 |
| 4.4 掺加Al 对氧化铝陶瓷基复合材料的烧结的影响 |
| 4.5 氧化铝陶瓷基复合材料热震性能 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 Ni-MF 增韧氧化铝陶瓷复合材料力学性能及影响因素 |
| 5.1 实验因素设计 |
| 5.2 试样的制备 |
| 5.3 各因素对材料力学性能的影响分析 |
| 5.3.1 掺加MF 纤维的影响及机理 |
| 5.3.2 掺加金属Ni 的影响及机理 |
| 5.3.3 烧结温度的影响 |
| 5.4 材料微观组织与结构形貌分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录(攻读学位其间发表论文目录) |
（10）莫来石晶须强韧化80高铝瓷基体的制备工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 80 高铝瓷的基本性质和制备 |
| 2.1.1 80 高铝瓷的物理性质 |
| 2.1.2 80 高铝瓷的制备 |
| 2.1.3 80 高铝瓷的应用 |
| 2.1.4 80 高铝瓷的现状 |
| 2.2 陶瓷材料的脆性断裂和韧化处理 |
| 2.2.1 陶瓷材料的变形特征 |
| 2.2.2 陶瓷材料理论结合强度 |
| 2.2.3 陶瓷材料的脆性断裂和强度的韦伯分布 |
| 2.2.4 断裂韧性和陶瓷材料的强韧化处理 |
| 2.3 80 高铝陶瓷材料强韧化的研究现状 |
| 2.4 晶须强韧化高铝陶瓷材料的研究现状 |
| 2.5 莫来石 |
| 2.5.1 莫来石的基本特性 |
| 2.5.2 莫来石晶须的制备方法 |
| 2.6 原位生长莫来石晶须的研究现状 |
| 2.7 本课题的研究内容 |
| 第三章 莫来石晶须合成工艺研究 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验方案设计 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 不同含硅源（部分同时含有铝源）对莫来石晶须形貌的影响 |
| 3.3.2 莫来石晶须生长的机理 |
| 3.3.3 添加不同含量的五氧化二钒对莫来石晶须形貌的影响 |
| 3.3.4 不同的煅烧制度对莫来石晶须形貌的影响 |
| 3.3.5 球磨分散对晶须长径比影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 外加法莫来石晶须强韧化 80 高铝陶瓷的工艺研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 工艺方案设计 |
| 4.2 样品组成和性能的测试 |
| 4.3 实验结果与分析讨论 |
| 4.3.1 烧结温度对材料性能的影响 |
| 4.3.2 外加莫来石晶须含量对材料性能的影响 |
| 4.3.3 成型压力对材料性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 重烧结法莫来石晶须增韧化 80 高铝陶瓷的工艺研究 |
| 5.1 实验 |
| 5.1.1 实验原料 |
| 5.1.2 混合粉料的煅烧 |
| 5.1.3 复合粉料的成型和烧结致密化 |
| 5.2 实验结果与分析讨论 |
| 5.2.1 煅烧温度对粉料显微结构的影响 |
| 5.2.2 重烧结温度对试样烧结性能影响 |
| 5.2.3 重烧结温度对试样力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、莫来石短纤维增强铝基复合材料拉伸强度数据韦伯统计分析(英文)（论文参考文献）
- [1]锆、钛氧化物连续纤维前驱体和纤维结晶过程的研究[D]. 汪林. 山东大学, 2020(12)
- [2]低磨损氧化铝陶瓷基复合材料制备与结构性能调控研究[D]. 贾碧. 重庆大学, 2020(02)
- [3]陶瓷纤维及其增强复合材料的高温强度理论表征方法研究[D]. 邵家兴. 重庆大学, 2019(01)
- [4]长寿命微波膨化专用复合履带制备及验证试验[D]. 张瀛. 燕山大学, 2018(01)
- [5]超高性能混凝土中纤维与基体界面粘结性能多尺度研究[D]. 吴泽媚. 湖南大学, 2017(06)
- [6]免蒸汽养护PHC管桩混凝土的关键技术研究[D]. 赵世煜. 东南大学, 2017(04)
- [7]叠层复合材料钻削加工缺陷产生机理及工艺参数优化[D]. 李桂玉. 山东大学, 2011(06)
- [8]离心铸造SiC颗粒局部增强铝基复合材料活塞的组织性能研究[D]. 邹茂华. 重庆大学, 2010(07)
- [9]金属Ni增韧MF/Al2O3复合陶瓷材料研究[D]. 邢国红. 济南大学, 2010(04)
- [10]莫来石晶须强韧化80高铝瓷基体的制备工艺研究[D]. 胡克艳. 景德镇陶瓷学院, 2010(05)