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內(nèi)容簡介

　　本書主要針對SiCp（SiC顆粒）和石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備技術(shù)及結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了全面系統(tǒng)的介紹，進(jìn)而指出具有高比強(qiáng)度、高比模量和良好的減摩性與高導(dǎo)熱性的石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料對工程裝備與結(jié)構(gòu)輕量化的重要科學(xué)意義和工程應(yīng)用價值。內(nèi)容涵蓋了SiCp、石墨烯以及二者混雜增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料的多種制備技術(shù)、界面微觀結(jié)構(gòu)表征、力學(xué)性能和磨損性能測試以及相關(guān)的數(shù)值模擬等多個方面的研究成果。重點(diǎn)介紹從單一SiCp、石墨烯到二者混雜增強(qiáng)純鋁基、7075鋁合金和2024鋁合金基體復(fù)合材料的制備技術(shù)及其結(jié)構(gòu)與性能的演化規(guī)律。同時結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)對鋁基復(fù)合材料的界面復(fù)合機(jī)理、服役過程中的變形行為和損傷破壞機(jī)理進(jìn)行分析。本書可作為金屬基復(fù)合材料開發(fā)和應(yīng)用的科技人員和工程技術(shù)人員的參考書，也可用作全國高等學(xué)校與科研院所金屬基復(fù)合材料相關(guān)專業(yè)的研究生教材。

作者簡介

　　杜曉明，畢業(yè)于中國科學(xué)院金屬研究所，工學(xué)博士，教授。主要從事鋁基復(fù)合材料的制備、成型以及模擬計算等方面的教學(xué)與科研工作。兼任遼寧省鑄造學(xué)會理事，中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會機(jī)電類學(xué)科教學(xué)委員會委員。獲遼寧省高等學(xué)校教學(xué)成果三等獎1項。出版專著1部，編寫教材1部，在國內(nèi)外各類學(xué)術(shù)刊物和國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，其中SCI收錄45篇，EI收錄10篇。

圖書目錄

1緒論 001
1.1鋁基復(fù)合材料概論 001
1.1.1鋁基復(fù)合材料定義 001
1.1.2鋁基復(fù)合材料分類 002
1.1.3鋁基復(fù)合材料研究現(xiàn)狀 003
1.2SiCp/石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備技術(shù) 005
1.2.1主要制備技術(shù)分類 005
1.2.2攪拌鑄造 006
1.2.3粉末冶金 008
1.2.4噴射沉積 010
1.2.5放電等離子燒結(jié) 010
1.3SiCp/石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料性能特點(diǎn)及應(yīng)用 012
1.3.1性能特點(diǎn) 012
1.3.2應(yīng)用情況 015
1.4SiCp/石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料研究趨勢與展望 017
1.4.1存在的主要問題 017
1.4.2研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢 019
參考文獻(xiàn) 022
2增強(qiáng)體的表面改性 026
2.1引言 026
2.2SiCp的高溫氧化 026
2.2.1氧化熱力學(xué)分析 027
2.2.2高溫氧化工藝 027
2.2.3氧化后顆粒表面氧化層觀察 029
2.2.4氧化層厚度計算 030
2.2.5影響氧化層厚度的因素 031
2.3化學(xué)鍍銅 034
2.3.1SiCp鍍銅 034
2.3.2石墨烯鍍銅 041
參考文獻(xiàn) 054
3SiCp增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究 055
3.1引言 055
3.2固態(tài)半固態(tài)復(fù)合法制備鋁基復(fù)合材料 055
3.2.1實驗材料 055
3.2.2實驗方法 056
3.2.3粉末冶金法制備復(fù)合坯料 059
3.2.4電磁攪拌重熔復(fù)合工藝 066
3.3納米SiCp增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備 074
3.3.1實驗方法 074
3.3.2實驗結(jié)果 075
參考文獻(xiàn) 079
4石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能 082
4.1引言 082
4.2實驗材料與方法 083
4.2.1實驗材料 083
4.2.2復(fù)合材料的制備工藝 083
4.2.3復(fù)合材料組織與性能表征技術(shù) 085
4.3致密度 087
4.3.1測試方法 087
4.3.2實驗結(jié)果 087
4.4顯微組織與結(jié)構(gòu) 089
4.4.1復(fù)合粉中石墨烯的分布 089
4.4.2復(fù)合材料的顯微組織結(jié)構(gòu) 093
4.5力學(xué)性能 107
4.5.1硬度 107
4.5.2拉伸性能 108
4.5.3斷口形貌 111
4.6摩擦與磨損性能 114
4.6.1載荷對復(fù)合材料磨損性能的影響 114
4.6.2滑動頻率對復(fù)合材料磨損性能的影響 118
4.6.3復(fù)合材料磨損性能的評價 121
參考文獻(xiàn) 125
5納米相混雜增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能 128
5.1引言 128
5.2實驗材料與方法 128
5.2.1實驗材料 128
5.2.2實驗方法 129
5.3石墨烯SiC納米顆粒復(fù)合增強(qiáng)相的制備 130
5.3.1球磨時間對復(fù)合增強(qiáng)相包覆效果的影響 130
5.3.2復(fù)合比例對復(fù)合增強(qiáng)相包覆效果的影響 132
5.4復(fù)合相增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)與性能 134
5.4.1顯微組織與結(jié)構(gòu) 134
5.4.2力學(xué)性能 138
5.4.3磨損性能 141
5.5不同增強(qiáng)相鋁基復(fù)合材料組織與性能比較 144
5.5.1顯微組織與結(jié)構(gòu) 145
5.5.2力學(xué)性能 147
5.5.3磨損性能 150
參考文獻(xiàn) 151
6鋁基復(fù)合材料在動/靜載荷下的組織與性能研究 155
6.1引言 155
6.2實驗方法 155
6.2.1熱軋制變形實驗 155
6.2.2動/靜態(tài)壓縮實驗 156
6.2.3熱壓縮實驗 160
6.2.4微觀組織表征 160
6.3鋁基復(fù)合材料的熱軋制變形 161
6.3.1熱軋制變形量對復(fù)合材料組織的影響 161
6.3.2熱軋制變形量對復(fù)合材料性能的影響 174
6.4鋁基復(fù)合材料在動態(tài)壓縮下的力學(xué)響應(yīng)與組織演變 182
6.4.1應(yīng)力應(yīng)變曲線 182
6.4.2宏觀變形 184
6.4.3微觀組織演變 186
6.4.4應(yīng)變硬化和應(yīng)變率敏感性 192
6.5鋁基復(fù)合材料熱壓縮變形行為 194
6.5.1熱壓縮流變應(yīng)力行為 195
6.5.2熱壓縮變形微觀組織演變規(guī)律 199
參考文獻(xiàn) 202
7鋁基復(fù)合材料的數(shù)值模擬研究 204
7.1引言 204
7.2SHPB實驗的有限元模擬 205
7.2.1SiCp/Al7075復(fù)合材料 205
7.2.2石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 215
7.3石墨烯增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能模擬 221
7.3.1復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的預(yù)測理論 222
7.3.2模擬方法 223
7.3.3模擬結(jié)果 224
參考文獻(xiàn) 228