石墨烯梯度纳米复合硬质刀具材料

本书系统地介绍了石墨烯梯度纳米复合硬质刀具材料的研究现状、设计原则与方法、制备工艺与性能评价，重点突出了硬质刀具材料强韧化设计与实践。本书的主要内容包括绪论、先进硬质复合刀具材料高致密高强韧设计、石墨烯/陶瓷黏结相梯度纳米复合硬质合金刀具材料、热压烧结石墨烯-碳化硅晶须/陶瓷黏结相硬质合金刀具材料、放电等离子烧结石墨烯-碳化硅晶须/无黏结相硬质合金刀具材料、多维强韧化无黏结相梯度纳米复合硬质合金刀具材料、多维强韧化超细晶高熵碳化物陶瓷刀具材料。本书对于丰富刀具设计理论、提高切削加工效率及加工质量具有重要的理论和实际意义。

序前言第1章绪论11.1硬质合金刀具材料替Co黏结相研究概述21.2硬质合金刀具材料金属替Co黏结相31.2.1Fe黏结相硬质合金刀具材料31.2.2Ni黏结相硬质合金刀具材料91.2.3其他金属替Co黏结相111.3硬质合金刀具材料金属间化合物替Co黏结相111.3.1铁铝化合物黏结相硬质合金刀具材料111.3.2镍铝化合物黏结相硬质合金刀具材料131.3.3其他铝基化合物黏结相硬质合金刀具材料141.4硬质合金刀具材料高熵合金替Co黏结相141.5硬质合金刀具材料陶瓷替Co黏结相151.5.1陶瓷替Co黏结相硬质合金刀具材料概述151.5.2陶瓷替Co黏结相硬质合金刀具材料强韧化161.6功能梯度刀具材料181.6.1功能梯度硬质合金刀具材料181.6.2功能梯度金属陶瓷刀具材料201.6.3功能梯度陶瓷刀具材料201.6.4功能梯度材料热-力学性能21参考文献22第2章先进硬质复合刀具材料高致密高强韧设计352.1引言352.2先进硬质复合刀具材料致密化设计372.2.1致密化概述372.2.2陶瓷黏结相设计402.2.3纳米复合（精细复合）设计412.2.4烧结工艺设计432.3先进硬质复合刀具材料强韧化设计452.3.1强韧化概述452.3.2组分强韧化472.3.3结构强韧化502.4石墨烯硬质复合刀具材料结构建模与力学性能预报532.4.1结构建模542.4.2裂纹扩展模拟602.4.3力学性能预报632.4.4基于微观结构建模进行力学性能预报的局限性722.5本章小结72参考文献73第3章石墨烯/陶瓷黏结相梯度纳米复合硬质合金刀具材料783.1引言783.2纳米复合刀具材料783.2.1纳米材料783.2.2陶瓷基纳米复合材料803.3石墨烯复合材料813.3.1石墨烯/陶瓷复合材料813.3.2石墨烯/硬质合金复合材料823.4复合粉体制备及烧结工艺823.4.1石墨烯的分散833.4.2石墨烯复合刀具材料粉体制备873.4.3物理化学相容性分析883.4.4梯度设计与烧结工艺893.4.5显微组织观察、物相分析与性能测试方法903.5纳米陶瓷替Co黏结相913.5.1物相组成与显微组织913.5.2力学性能与强韧化机理953.6石墨烯/WC-Al2O3-ZrO2梯度纳米复合硬质刀具材料983.6.1烧结工艺优化及致密化机理983.6.2多层次跨尺度结构1013.6.3硬度与断裂韧度1033.7宏微纳多级强韧化机理1043.7.1一级宏观强韧化——梯度结构强韧化1053.7.2二级微观强韧化——石墨烯强韧化1083.7.3三级纳观强韧化——多元纳米颗粒强韧化1143.8本章小结118 参考文献119第4章热压烧结石墨烯-碳化硅晶须/陶瓷黏结相硬质合金刀具材料1234.1引言1234.2复合粉体制备及烧结工艺1234.3相组成和显微组织分析1254.4致密化1284.5力学性能1294.6强韧化机理1304.7本章小结132参考文献133第5章放电等离子烧结石墨烯-碳化硅晶须/无黏结相硬质合金刀具材料1345.1引言1345.2复合粉体制备及烧结工艺1345.3相组成和显微组织分析1365.4力学性能和强韧化机理1405.5摩擦性能研究1425.5.1摩擦系数1435.5.2磨损率1445.5.3磨损形貌1445.6本章小结145参考文献146第6章多维强韧化无黏结相梯度纳米复合硬质合金刀具材料1476.1引言1476.2石墨烯-碳纳米管/复合材料1486.3复合粉体制备及烧结工艺1496.3.1复合粉体制备1496.3.2梯度设计与烧结工艺1506.3.3显微组织观察、物相分析与性能测试方法1526.4刀具材料梯度结构优化1526.4.1层数优化1526.4.2层厚比优化1536.5物相分析和显微结构1546.6硬度与断裂韧度1586.7强韧化机理1596.8本章小结162参考文献162第7章多维强韧化超细晶高熵碳化物陶瓷刀具材料1667.1引言1667.2高熵碳化物陶瓷1677.3低维碳纳米强韧相/(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Ti0.2W0.2)C高熵陶瓷1687.3.1复合粉体制备及烧结工艺1687.3.2物相分析和显微结构1707.3.3力学性能1767.3.4强韧化机理1787.4石墨烯-碳纳米管/(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Ti0.2Nb0.2)C高熵陶瓷1817.4.1复合粉体制备及烧结工艺1817.4.2物相分析和显微结构1827.4.3力学性能及强韧化机理1857.4.4摩擦学性能及减摩抗磨机理1887.5本章小结191参考文献191