功能梯度材料毕业论文

由于FGM的材料组分是在一定的空间方向上连续变化的特点如图2,因此它能有效地克服传统复合材料的不足[5]。正如Erdogan在其论文[6]中指出的与传统复合材料相比FGM有如下优势:1)将FGM用作界面层来连接不相容的两种材料,可以大大地提高粘结强度;2)将FGM用作涂层和界面层可以减小残余应力和热应力;3)将FGM用作涂层和界面层可以消除连接材料中界面交叉点以及应力自由端点的应力奇异性;4)用FGM代替传统的均匀材料涂层,既可以增强连接强度也可以减小裂纹驱动力。

关于镍粉饱和磁化强度的相关资料如下由于功能梯度材料具有较多的优异性能,使其在各领域的应用越来越广泛。热应力缓和型功能梯度材料由于其独特的结构与功能性，成为航空航天领域不可或缺的材料。热应力缓和型功能梯度材料，特别是Ni/ZrO2材料体系也因此成为国内外研究者们的研究热点。 本论文在已有的研究成果基础上，采用无压烧结的方法制备了Ni/ZrO2热障型功能梯度材料。对金属和陶瓷两种组分分别采取了添加纳米镍粉和制备镍包覆二氧化锆预处理的措施。研究内容主要包括:（1）采用电化学外加间歇超声的方法，从 NiCl2?6H2O的无水乙醇溶液当中制备纳米镍粉，主要研究超声间歇时间对纳米镍粉分散性、物相、晶粒大小的影响；（2）采用化学镀的方法在二氧化锆颗粒的表面镀覆金属镍，主要研究施镀时间对镀层厚度、镀层成分、镀层形貌的影响；（3）以掺纳米镍粉的雾化镍粉和镀覆后的二氧化锆粉末分别作为梯度材料的金属相与陶瓷相，采用无压烧结的方法制备梯度材料。主要研究了保温时间对材料组织、结构和性能的影响。同时采用了X射线分析（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、振动样品磁强计、维氏硬度仪等检测方法与力学测试手段，研究了Ni/ZrO2功能梯度材料力学性能和组织特点。主要实验结论可以概括为： （1）在超声的条件下电解NiCl2?6H2O的乙醇溶液，可以抑制纳米镍粉的生长,改善其分散性；当超声时间为1min，间歇时间为1min时，所得镍粉的分散性较好，镍粉的尺寸在10~30nm之间。在超声振荡的反应条件下，镍粉的饱和磁化强度范围为32~40emu/g，矫顽力范围为210~290Oe，剩磁比范围为。饱和磁化强度、剩余磁化强度整体比无超声条件下的高。 （2）用化学镀的方法可在氧化锆表面涂覆镍镀层。当电镀时间为3min时，涂层的厚度μm。所得的涂层均匀性以及致密性良好，并且没有带来杂质成分。镀后复合粉末只含有氧、锆、镍三种元素。达到了预期的在二氧化锆表面镀覆金属镍镀层以减少金属相与陶瓷相不相容性的目的。 （3）在烧结过程中，当保温时间为4h时，烧结体的整体性能最好。以加入纳米镍粉的雾化镍粉和镍包覆 ZrO2复合粉体作为材料的原始组分，通过无压烧结的方法制备的梯度材料形状规则，没有出现开裂及分层现象。实现了陶瓷和金属的梯度变化和两个组分的界面处的连续性。