通过对纳米级和微米级陶瓷粉末之间的物理化学匹配设计,研究纳米微粒的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和纳米增韧机理及其对纳米陶瓷刀具力学性能的影响,提高其断裂韧性和切削可靠性。建立纳米陶瓷刀具组份、微观结构、力学性能和纳米陶瓷刀具切削性能的关系模型,对纳米陶瓷刀具进行设计,研制出高性能的纳米陶瓷刀具。
批准号 |
50275086 |
项目名称 |
新型纳米复相陶瓷刀具及切削性能研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0509 |
项目负责人 |
黄传真 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
山东大学 |
研究期限 |
2003-01-01 至 2005-12-31 |
支持经费 |
24(万元) |
1、高硬度、高耐磨。使用航天用的特种陶瓷高科技高温制成,硬度仅略低于金刚石。陶瓷刀的硬度为9,仅次于世界上最硬的物质──钻石(10) 2、不需要磨刀,永不生锈。使用时不摔至地面、不用外力撞击、不去剁或...
切苹果不变色是确实的,变色非常非常慢,我们曾切了一个放到第二天,苹果都干瘪了,都没变色多少。 不用磨,这是因为制作陶瓷刀的材料氧化锆是耐磨性是钢铁的近30倍,我们行业内推广时一般都可以向客户保证10年...
陶瓷刀最好切水果,不易伤手,而且刀还快。陶瓷刀最好不要切菜,容易刃口开裂。。。我用过,它的硬度实际上没说明上那么神,你不要信,不过切水果倒是很不错的,很轻,非常省力
本文分析了陶瓷刀具切削淬硬GCr15轴承钢生成的微齿形切屑形态,切屑不同部位的金相组织和硬度分布及切屑底部的脆变剥落现象,了锯齿形切屑变形过程,变形程度的定量化分析,切屑形态的转变,切屑形态与陶瓷刀具初期破损的关系。
版次:1
商品编码:12795455
品牌:化学工业出版社
包装:平装
开本:32开
用纸:胶版纸
页数:190
正文语种:中文
内容简介
《石墨烯强韧化复相陶瓷刀具材料及性能研究》详细地分析了石墨烯强韧化氧化铝基陶瓷刀具材料的设计及性能:通过在氧化铝基陶瓷刀具材料中加入石墨烯来调节界面结构,借助计算力学技术和有限元分析技术,分析了陶瓷复合材料微观结构与宏观力学性能之间的关系,设计并构筑了石墨烯强韧化氧化铝-碳化钛复相陶瓷材料界面,引入多种强韧化机制,以显著提高陶瓷刀具材料的切削性能。这对提高淬硬钢等难加工材料的加工效率具有重要的实际意义,也对后续石墨烯的分散方式以及石墨烯的改性方式的研究提供理论依据。
本书可供刀具设计人员及高等院校相关专业院校师生参考。
目录
第1章陶瓷刀具材料概述1
1.1切削刀具材料1
1.2陶瓷刀具材料的发展及研究现状4
1.2.1陶瓷刀具材料的发展4
1.2.2陶瓷刀具材料的分类6
1.2.3陶瓷刀具材料强韧化机理8
1.2.4氧化铝陶瓷刀具研究现状13
1.2.5界面调控及其在复合材料中的应用14
1.2.6石墨烯-陶瓷复合材料研究现状16
1.3陶瓷刀具材料设计与研究方法19
1.3.1陶瓷材料设计方法19
1.3.2多尺度方法概述22
1.3.3基于计算几何的仿真技术26
第2章陶瓷刀具材料界面性质30
2.1材料计算概述31
2.2建模理论32
2.2.1CASTEP介绍32
2.2.2CASTEP的使用34
2.2.3密度泛函理论35
2.2.4基于密度泛函理论的计算方法38
2.3界面结构与材料性能的关系40
2.4晶体体性质的计算42
2.4.1能带理论42
2.4.2α-氧化铝的体性质44
2.4.3碳化钛的体性质49
2.4.4石墨烯的性质52
2.5晶面性质的计算54
2.5.1α-氧化铝表面性质的计算55
2.5.2碳化钛表面性质的计算57
2.6界面性质的计算59
2.6.1氧化铝和碳化钛界面61
2.6.2石墨烯与其他晶面的界面62
2.7界面结合强度计算63
第3章基于微观结构有限元分析模型的陶瓷刀具材料性能预报68
3.1模拟方法概述69
3.2材料微观结构有限元分析模型70
3.2.1代表性体积单元70
3.2.2微观结构几何模型72
3.2.3晶粒位向及材料各向异性76
3.2.4损伤和断裂准则78
3.3微观结构有限元模型仿真参数确定82
3.3.1内聚力单元刚度82
3.3.2晶粒形状86
3.3.3模型可靠性验证88
3.3.4含石墨烯的陶瓷刀具材料有限元分析模型88
3.4基于微观结构有限元模型的性能预报模型 91
3.4.1基于数值的均匀化方法简介91
3.4.2性能预报模型中宏、微观参数的关联92
3.4.3断裂韧性的预测模型及影响因素97
3.4.4抗弯强度的预测模型及影响因素106
第4章石墨烯强韧化复相陶瓷刀具材料制备及力学性能118
4.1刀具材料制备118
4.1.1原材料概述118
4.1.2材料相容性判定119
4.1.3石墨烯的分散121
4.1.4刀具材料的制备流程122
4.1.5材料的力学性能和微观结构测试方法124
4.2所制备材料的力学性能126
4.3复合陶瓷刀具材料微观结构分析127
4.3.1粉料微观形貌及烧结前后材料的成分对比127
4.3.2试样表面压痕裂纹分析130
4.3.3断口微观形貌分析132
4.3.4界面结构观察135
4.4石墨烯的作用机理分析138
4.4.1界面差分电子密度计算138
4.4.2强弱界面协同强韧化139
4.4.3石墨烯其他强韧化机理140
4.5石墨烯强韧化陶瓷刀具材料的各向异性141
第5章石墨烯强韧化复相陶瓷刀具切削性能147
5.1试验条件147
5.2切削过程与切屑形态150
5.3切削力与切削温度152
5.4石墨烯含量对陶瓷刀具损伤特征的影响156
5.5刀具寿命与刀具失效演变161
5.6刀具失效特征与失效机理167
参考文献173
前言
第1章绪论
第2章Si3N4/TiC微纳米复合陶瓷刀具制备
第3章Si3N4/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料抗热震性能和R曲线
第4章Si3N4/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料高温氧化性能
第5章Si3N4/TiC微纳米复合陶瓷刀具切削性能
第6章 Si3N4/SiC/TiC微纳米复合陶瓷刀具材料微观结构及力学性能
第7章Si3N4/SiC/TiC微纳米复合陶瓷刀具切削性能及磨损机理
参考文献 2100433B
批准号 |
59505014 |
项目名称 |
新型梯度功能陶瓷刀具材料及其切削性能研究 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0509 |
项目负责人 |
张建华 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
山东大学 |
研究期限 |
1996-01-01 至 1998-12-31 |
支持经费 |
14(万元) |