材料科學(xué)與工程設(shè)計(jì)開題報(bào)告格式

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 材料科學(xué)與工程 系（院）2010 屆題 目 金屬納米化研究 課題類型 論文 課題來源 其它 學(xué)生姓名 李憲 學(xué) 號(hào) 3230221002005 專 業(yè) 材料科學(xué)與工程 年級(jí)班 函材升本1002 指導(dǎo)教師 汪琦 職 稱 教授 填寫日期： 2012 年 5 月30 日一、本課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義 1.本課題研究的主要內(nèi)容本文概述金屬材料納米化研究的現(xiàn)狀，包括納米化的基本原理、制備方法、優(yōu)越性、結(jié)構(gòu)特征和功能特征，并對(duì)納米化研究的發(fā)展和展望。 2.本課題研究的目的納米復(fù)合材料按基體材料類型可以分為3種，我研究的是金屬納米復(fù)合材料，金屬納米復(fù)合材料是由納米級(jí)的金屬或非

2、金屬粒子均勻地彌散在金屬及合金基體中而成，較之傳統(tǒng)的金屬復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量、耐磨性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能等均有大幅度的提高。 3. 本課題研究的意義納米材料和納米科技被廣泛認(rèn)為是二十一世紀(jì)最重要的新型材料和科技領(lǐng)域之一。由于納米復(fù)合材料的基體相和分散相的界面面積特別大，如果能把分散相和基體相性質(zhì)充分的結(jié)合起來，將大大改進(jìn)和提高材料的性能。納米顆粒在基體相中的作用不僅僅是補(bǔ)強(qiáng)，還能賦予基體很多別的性能。因此，制備納米復(fù)合材料是獲取高性能材料的有效方法之一。二、文獻(xiàn)綜述（國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)況和發(fā)展趨向）從國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道情況來看，目前，世界各國所發(fā)展的納米復(fù)合材料多局限于聚合物材料中，而采用納米粉體

3、改性整體金屬材料方面所做的工作卻比較少。這是因?yàn)閷?duì)于金屬材料基體而言，尚無特別好的分散方法對(duì)團(tuán)聚狀態(tài)的納米粉體進(jìn)行分散。我國系統(tǒng)開展納米材料的科學(xué)研究始于80年代末，經(jīng)過近十年的努力，已經(jīng)做出了一批高水平、有國際影響的工作。三、擬采取的研究方法（方案、技術(shù)路線等）和可行性論證1.本課題研究的方法1.1 對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)分析，查閱現(xiàn)有國內(nèi)外有金屬材料納米化原理以及方法，設(shè)計(jì)過程中充分利用并借鑒現(xiàn)有的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)；1.2 重視理論分析，認(rèn)真學(xué)習(xí)與金屬材料納米化有關(guān)的理論，對(duì)理論和結(jié)構(gòu)有十分了解；1.3 在前期充分論證的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，主要對(duì)該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)及相關(guān)金屬進(jìn)行設(shè)計(jì)，

4、充分利用現(xiàn)有成形的理論，不做無用功；1.4 理論與實(shí)際相結(jié)合，力求設(shè)計(jì)滿足經(jīng)濟(jì)性和可行性要求，使設(shè)計(jì)真正滿足實(shí)際化的要求。 2.本課題研究的方案和技術(shù)路線金屬基納米復(fù)合材料的制備比聚合物基納米復(fù)合材料要復(fù)雜和困難得多，這與金屬的固有物理、化學(xué)特性有關(guān)?？v觀納米材料的研究發(fā)展，不難看出，納米材料的推廣應(yīng)用關(guān)鍵在于塊體納米材料的制備，而塊體金屬納米材料制備技術(shù)發(fā)展的主要目標(biāo)則是發(fā)展工藝簡單，產(chǎn)量大適用范圍寬，能獲得樣品界面清潔，無微孔隙的大尺寸納米材料制備技術(shù)。其發(fā)展趨勢則是發(fā)展直接晶化法納米晶制備技術(shù)。四、預(yù)期結(jié)果（或預(yù)計(jì)成果）從實(shí)用化角度來看，絕大多數(shù)納米晶樣品的制備仍將以非晶晶化法和機(jī)械合金

5、化法為主，它們發(fā)展的關(guān)鍵是壓制過程的突破。此外在機(jī)械合金化技術(shù)中，尚需進(jìn)一步克服機(jī)械合金化過程中所帶來的雜質(zhì)和應(yīng)力的影響。對(duì)于能采用塑性變形等技術(shù)可直接獲得亞微米級(jí)晶粒的合金系，拓寬研究系列，研究出與各種合金成分所對(duì)應(yīng)的實(shí)用穩(wěn)定的塑性變形及熱處理工藝，并全面進(jìn)行該類納米晶材料的性能研究工作是此類技術(shù)走向?qū)嵱谩Ｎ?、研究進(jìn)度安排材料的納米結(jié)構(gòu)化可以通過多種制備途徑來實(shí)現(xiàn)。這些方法可大致歸類為兩步過程和一步過程。兩步過程是將預(yù)先制備的孤立納米顆粒因結(jié)成塊體材料。制備納米顆粒的方法包括物理氣相沉積（pvd）、化學(xué)氣相沉積（cvd）、微波等離子體、低壓火焰燃燒、電化學(xué)沉積、溶膠一凝膠過程、溶液的熱分解和沉淀等，其中，pvd法以惰性氣體冷凝法最具代表性。一步過程則是將外部能量引入或作用于母體材料，使其產(chǎn)生相或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，直接制備出塊體納米材料。六、主要參考文獻(xiàn)示例如下：1 黃新民，吳玉程，鄭玉春納米顆粒對(duì)復(fù)合鍍層性能的影響j兵器材料科學(xué)與工程，1999，222 郭忠誠稀土對(duì)復(fù)合鍍工藝及鍍層性能的影響j金屬學(xué)報(bào)，1996，32(5).3雍 平，劉剛，lu s等金屬學(xué)報(bào)20014王振波，雍興平，陶乃躥，等金屬學(xué)報(bào)20015鄢紅春，何冠虎，周本濂等.金屬學(xué)報(bào)，1997，33(5)：455七、審核意見指導(dǎo)教師對(duì)開題的意見：指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日院系審核意見：審核人簽字：