微孔贯通型金属陶瓷基体的制备及其二维相场模拟
发布时间：2021-03-30 08:53
以粉末冶金法制备微孔贯通型基体,将熔融状态的固体润滑剂熔渗到基体孔隙中,以获得熔渗型高温自润滑复合材料,该材料能实现高温、高速等特殊工况下的自润滑,具有广阔的应用前景。为制备该材料,需要先制备具有贯通微孔结构的基体,基体的孔隙结构影响材料力学性能、熔渗过程和润滑剂析出过程,因此合理控制基体的孔隙结构有助于制备强韧性和自润滑性能有机统一的熔渗型高温自润滑复合材料。本文建立了微孔贯通型基体的孔结构模型,基于成形和烧结过程中颗粒体积不变及孔径分布近似为瑞利分布的假设,对该模型进行数学分析,导出了不同堆积模式下平均孔径和孔径分布的数学表达式,为孔隙控制及孔径测量提供依据。由此表达式可知,平均孔径和孔径分布与基体理论密度、实际密度、基体粉末平均粒径等参数有关。根据自由能函数法建立相场模型,结合初始条件和边界条件编制程序,模拟四颗粒模型、五颗粒模型及微孔基体的孔隙演化过程,研究孔隙演化规律。结果表明:随着烧结的进行,较小的孔隙会球化变小直至消失,中等大小的孔隙会球化并逐渐变大,最后只剩余较大的孔隙;压坯初始孔隙度、压坯初始孔径和烧结温度等参数影响孔隙演化过程。添加在烧结过程中持续分解的复合造孔剂,...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔材料孔隙示意图
本课题技术路线示意图
微孔贯通型金属陶瓷基体的制备及其二维相场模拟体润滑剂后，可得到熔渗型自润滑复合材料。在摩擦过程中，基体承担载荷，固体剂在环境高温、摩擦热-应力及变形挤压的共同作用下，扩散析出至摩擦界面形成膜，实现自润滑功能[23]。根据已有的研究，为保证基体的强韧性和耐磨性，孔隙度控制在 15%-30%[62]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe-Mo-Ni-Cu-石墨高温自润滑复合材料的摩擦学性能研究[J]. 郭俊德,何世权,马文林,孟军虎,王静波,陆龙. 摩擦学学报. 2014(06)
[2]稀土对Al2O3-TiC/Fe基金属陶瓷材料性能的影响[J]. 谭训彦,查丽霞,夏光华,李小红,廖文川,朱小鑫. 人工晶体学报. 2014(05)
[3]多孔碳化硅/莫来石复合陶瓷的制备及性能研究[J]. 景亚妮,邓湘云,李建保,白成英,蒋文凯,李誉,刘张敏. 中国陶瓷. 2013(12)
[4]元胞自动机法在316LN不锈钢晶粒长大过程模拟中的应用[J]. 季海鹏,郭宝峰,刘鑫刚,张丽舸,金淼. 燕山大学学报. 2013(05)
[5]Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究[J]. 郭志成,李长生,唐华,阎逢元,孙建荣,刘金银子. 摩擦学学报. 2013(03)
[6]基于改进元胞自动机方法的强制对流作用下三维枝晶生长的数值模拟[J]. 石玉峰,许庆彦,柳百成. 稀有金属材料与工程. 2013(04)
[7]成孔剂对堇青石蜂窝陶瓷孔结构和性能的影响[J]. 李月丽,刘建,胡华,彭红,王松林,张小珍. 人工晶体学报. 2013(04)
[8]PTFE及UHMWPE改性PA6复合材料的摩擦学性能研究[J]. 李文娟,游一兰,李笃信,邓鑫. 摩擦学学报. 2013(02)
[9]过冷熔体中非等温凝固枝晶生长相场法模拟[J]. 魏涛,郭洪民,杨湘杰. 热加工工艺. 2013(01)
[10]相场法研究陶瓷粉末烧结体系的微观组织演变[J]. 张爽,黄礼琳,张卫龙,陈皓天,高英俊. 广西科学. 2012(04)
博士论文
[1]超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷组织与性能及其刀具切削行为的研究[D]. 詹斌.合肥工业大学 2013
[2]多孔钛的微观结构与性能研究[D]. 李伯琼.大连交通大学 2011
[3]高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究[D]. 燕松山.武汉理工大学 2011
[4]原位反应自润滑陶瓷刀具的设计开发及其减摩机理研究[D]. 李彬.山东大学 2010
[5]高温发汗自润滑金属陶瓷的制备、表征及摩擦学特性研究[D]. 王砚军.武汉理工大学 2008
[6]高温自润滑TiAl基合金的制备及其性能研究[D]. 杨丽颖.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]瑞利分布的Bayes估计与极大似然估计[D]. 芦凌飞.中国矿业大学 2014
[2]晶粒长大微观组织演化过程的元胞自动机模拟[D]. 王浩.太原理工大学 2014
[3]相场方法研究粉末陶瓷烧结的微结构演化[D]. 马文婧.广西大学 2012
[4]网络互穿结构高温自润滑复合材料的熔渗复合动力学研究[D]. 王斌.济南大学 2012
[5]高温自润滑烧结材料孔隙弯曲模型参数研究[D]. 郑锐.武汉理工大学 2010
[6]基于孔结构特征的高温发汗润滑热驱动过程仿真研究[D]. 邢东征.武汉理工大学 2009
[7]基于液体静力称量法的密度测量研究[D]. 顾英姿.中国计量科学研究院 2007
[8]高温自润滑发汗体胞热驱模型研究[D]. 燕松山.武汉理工大学 2006
本文编号：3109245
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔材料孔隙示意图
本课题技术路线示意图
微孔贯通型金属陶瓷基体的制备及其二维相场模拟体润滑剂后，可得到熔渗型自润滑复合材料。在摩擦过程中，基体承担载荷，固体剂在环境高温、摩擦热-应力及变形挤压的共同作用下，扩散析出至摩擦界面形成膜，实现自润滑功能[23]。根据已有的研究，为保证基体的强韧性和耐磨性，孔隙度控制在 15%-30%[62]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe-Mo-Ni-Cu-石墨高温自润滑复合材料的摩擦学性能研究[J]. 郭俊德,何世权,马文林,孟军虎,王静波,陆龙. 摩擦学学报. 2014(06)
[2]稀土对Al2O3-TiC/Fe基金属陶瓷材料性能的影响[J]. 谭训彦,查丽霞,夏光华,李小红,廖文川,朱小鑫. 人工晶体学报. 2014(05)
[3]多孔碳化硅/莫来石复合陶瓷的制备及性能研究[J]. 景亚妮,邓湘云,李建保,白成英,蒋文凯,李誉,刘张敏. 中国陶瓷. 2013(12)
[4]元胞自动机法在316LN不锈钢晶粒长大过程模拟中的应用[J]. 季海鹏,郭宝峰,刘鑫刚,张丽舸,金淼. 燕山大学学报. 2013(05)
[5]Fe-Ni基高温自润滑复合材料摩擦磨损特性研究[J]. 郭志成,李长生,唐华,阎逢元,孙建荣,刘金银子. 摩擦学学报. 2013(03)
[6]基于改进元胞自动机方法的强制对流作用下三维枝晶生长的数值模拟[J]. 石玉峰,许庆彦,柳百成. 稀有金属材料与工程. 2013(04)
[7]成孔剂对堇青石蜂窝陶瓷孔结构和性能的影响[J]. 李月丽,刘建,胡华,彭红,王松林,张小珍. 人工晶体学报. 2013(04)
[8]PTFE及UHMWPE改性PA6复合材料的摩擦学性能研究[J]. 李文娟,游一兰,李笃信,邓鑫. 摩擦学学报. 2013(02)
[9]过冷熔体中非等温凝固枝晶生长相场法模拟[J]. 魏涛,郭洪民,杨湘杰. 热加工工艺. 2013(01)
[10]相场法研究陶瓷粉末烧结体系的微观组织演变[J]. 张爽,黄礼琳,张卫龙,陈皓天,高英俊. 广西科学. 2012(04)
博士论文
[1]超细晶粒Ti（C，N）基金属陶瓷组织与性能及其刀具切削行为的研究[D]. 詹斌.合肥工业大学 2013
[2]多孔钛的微观结构与性能研究[D]. 李伯琼.大连交通大学 2011
[3]高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究[D]. 燕松山.武汉理工大学 2011
[4]原位反应自润滑陶瓷刀具的设计开发及其减摩机理研究[D]. 李彬.山东大学 2010
[5]高温发汗自润滑金属陶瓷的制备、表征及摩擦学特性研究[D]. 王砚军.武汉理工大学 2008
[6]高温自润滑TiAl基合金的制备及其性能研究[D]. 杨丽颖.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]瑞利分布的Bayes估计与极大似然估计[D]. 芦凌飞.中国矿业大学 2014
[2]晶粒长大微观组织演化过程的元胞自动机模拟[D]. 王浩.太原理工大学 2014
[3]相场方法研究粉末陶瓷烧结的微结构演化[D]. 马文婧.广西大学 2012
[4]网络互穿结构高温自润滑复合材料的熔渗复合动力学研究[D]. 王斌.济南大学 2012
[5]高温自润滑烧结材料孔隙弯曲模型参数研究[D]. 郑锐.武汉理工大学 2010
[6]基于孔结构特征的高温发汗润滑热驱动过程仿真研究[D]. 邢东征.武汉理工大学 2009
[7]基于液体静力称量法的密度测量研究[D]. 顾英姿.中国计量科学研究院 2007
[8]高温自润滑发汗体胞热驱模型研究[D]. 燕松山.武汉理工大学 2006
本文编号：3109245
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