纳米材料成形理论与技术

    《航天科学与工程专著系列：纳米材料成形理论与技术》阐述了纳米材料制备和成形技术的进展与发展方向，详细介绍了纳米复相陶瓷、纳米晶NiAl-Al2O3粉体和复合材料、纳米镍和镍基纳米复合材料制备及塑性成形以及纳米陶瓷粉末注射成形等方面的理论与技术问题。《航天科学与工程专著系列：纳米材料成形理论与技术》从材料制备和塑性成形一体化的角度进行阐述。《航天科学与工程专著系列：纳米材料成形理论与技术》既注重纳米材料以及成形技术的基本概念，又具有较强的实用性。
    《航天科学与工程专著系列：纳米材料成形理论与技术》主要供从事材料与成形技术相关的高等院校、研究院所的师生和研究人员，以及与材料成形技术有关的企业技术人员参考。 

第1章 绪论
1.1 纳米材料成形技术的作用与地位
1.2 纳米材料相关技术国内外研究现状
1.2.1 纳米陶瓷材料制备及成形技术
1.2.2 纳米晶金属材料制备及成形技术
1.2.3 金属基纳米复合材料制备及成形技术
1.3 纳米材料的主要发展方向
1.3.1 纳米材料的微纳成形技术
1.3.2 纳米材料构件的批量快速制造技术
1.3.3 纳米材料成形技术的产业化
1.3.4 纳米材料的变形机制
参考文献

第2章 纳米复相陶瓷制备及塑性成形
2.1 概述
2.2 纳米陶瓷复合粉体的制备
2.2.1 Y203及Al203纳米陶瓷粉体的制备及表征.|
2.2.2 Al203-2r02纳米复合粉体的制备及表征.|
2.3 纳米复相陶瓷粉体的烧结
2.3.1 3Y-TZP/Al203复相陶瓷粉体烧结
2.3.2 Si2N20-Si3N4复相陶瓷粉体烧结
2.3.3 内晶型结构及形成机理探讨
2.4 陶瓷塑性成形中的摩擦与流动应力
2.4.1 坯料与模具间的摩擦分析
2.4.2 陶瓷高温变形中的流动应力分析
2.5 复相陶瓷超塑成形
2.5.1 3Y-TZP/Al2O3复相陶瓷超塑挤压
2.5.2 Si2N20-S13N4复相陶瓷的塑性变形
2.5.3 Si2N20-Sialon复相陶瓷的塑性变形
2.6 复相陶瓷的变形织构
2.6.1 压缩变形
2.6.2 高温变形织构化


2.6.3 极图分析
2.6.4 陶瓷变形过程中组织形态演变机理
2.7 复相陶瓷的织构与力学性能
2.7.1 织构化复相陶瓷的力学性能
2.7.2 织构化陶瓷显微组织和力学性能的关系
参考文献

第3章 纳米晶NiAl-Al203粉体及其复合材料的制备与成形
3.1 概述
3.2 纳米晶NiAl-Al203复合粉体制备
3.2.1 纳米晶NiAl粉体的机械合金化
3.2.2 纳米NiAl基复合粉体制备
3.3 NiAl-Al203纳米复合粉体的热压烧结
3.3.1 热压烧结工艺
3.3.2 热压烧结块体材料的显微组织
3.4 NiAl-Al203纳米复合粉体的电脉冲烧结
3.4.1 电脉冲烧结工艺
3.4.2 电流烧结块体材料的显微组织
3.4.3 电流烧结块体材料显微组织特点
3.5 NiAl-Al203复合材料前缘模拟件的烧结一锻造
3.5.1 成形工艺
3.5.2 前缘模拟件的显微组织分析
3.6 NiAl-Al2O3复合材料的力学性能
3.6.1 概述
3.6.2 NiAl-Al203的力学性能及其强化机制
3.6.3 NiAl-Al203复合材料的压缩变形行为
3.7 N1Al-Al203复合材料抗氧化性能
3.7.1 NiAl-Al203复合材料的高温氧化性能
3.7.2 抗氧化性能的增强机制
3.7.3 前缘模拟件的氧化测试
3.7.4 稀土元素钇对NiAl-Al203复合材料抗氧化性能的影响
参考文献

第4章 纳米镍及其复合材料的制备与成形
4.1 概述
4.2 脉冲电沉积制备纳米镍及其复合材料
4.2.1 脉冲电沉积制备纳米Ni和2r02/Ni纳米复合材料
4.2.2 脉冲电沉积制备SiCp/Ni纳米复合材料
4.2.3 脉冲电沉积制备Fe78SigB13/Ni层状复合材料
……
第5章 纳米陶瓷粉末注射成形
参考文献
索引

    纳米粒子的复合不仅可以对微粒的表面进行改性处理，提高纳米粒子的实际使用效果，而且为新型多功能复合材料的制备提供了新的途径。“纳米复合材料”的提出是在20世纪80年代末期，由于纳米复合材料种类繁多以及纳米相复合粒子具有独特的性能，其一出现即为世界各国科研工作者所关注，并看好它的应用前景。根据国际标准化组织的定义，复合材料就是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固态材料。在复合材料中，通常有一种为连续相的基体和分散相的增强材料。复合材料中的各组分虽然保持其相对独立性，但复合材料的性质却不是各组分性能的简单加和，而是在保持各组分材料某些特点的基础上，具有组分间协同作用所产生的综合性能。由于纳米复合材料各组分间性能“取长补短”，充分弥补了单一材料的缺点和不足，产生了单一材料所不具备的新性能，开创了材料设计方面的新局面，因此研究纳米复合粒子的制备技术具有重要的意义。
    粒子复合具有十分重要的经济意义，如将某种性质特殊的贵重物质制成纳米粒子，然后将其与某种价格低廉的微米粒子进行复合，使这种复合粒子表现出贵重物质的特性，可大大降低使用该物质的成本。粒子复合可以提高物质的实际使用性能，通过复合技术还可实现提高化学反应速度的目的，这种特性在化工和军事领域有着十分重要的意义。
    纳米复合材料具有普通复合材料所不具有的一些特点：①可综合发挥各组分间协同效能。这是其中任何一种材料都不具备的功能，是复合材料的协同效应所赋予的，但纳米材料的协同效应更加明显。②性能的可设计性。可针对纳米复合材料的性能需求进行材料设计和制造。③可按需要加工材料的形状，避免多次加工和重复加工。如利用填充纳米材料方法，经紫外线辐射可一次性加工成特定形态的薄膜材料。
    2.纳米复合材料分类
    纳米复合材料由两种或两种以上的固相（其中至少有一维为纳米级大小）复合而成，也可以是指分散相尺寸有一维小于100nm的复合材料。分散相的组成可以是有机化合物，也可以是无机化合物。无机化合物通常指陶瓷等，有机化合物通常指有机高分子材料。纳米复合材料可分为非聚合物基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料两类。当纳米材料为分散相、有机聚合物为连续相时，就是聚合物基纳米复合材料。非聚合物基纳米复合材料可分为金属-陶瓷、陶瓷-金属、陶瓷-陶瓷和有机聚合物-陶瓷四种；聚合物基纳米复合材料分为无机物-聚合物和聚合物-聚合物两种。
    3.纳米复合材料制备技术
    （1）金属基纳米复合材料的制备
    金属基纳米复合材料的制备可分为液态铸造法和固态烧结法两种。前者具有操作简单、成本低且可获得近净形复杂零件等特点；后者尽管只能获得简单的小型零件，但材料的成分易于控制且其性能较高。液态铸造法的关键是如何将纳米增强颗粒均匀弥散到金属或合金熔体之中，而固态烧结法的关键则是如何抑制烧结过程中纳米颗粒尺寸的长大或如何将固体材料中微米级的晶粒细化成纳米尺寸。
    ①高能超声-铸造工艺。作为制备颗粒增强金属基纳米复合材料的传统工艺，搅拌铸造法因其操作简单、成本低等特点一直备受人们的重视。但是，由于纳米颗粒与金属熔体的润滑性差及本身具有的表面效应和高的活性，加入到熔体中的纳米颗粒常聚集成团，欲采用传统的机械搅拌使其在熔体中均匀分散是**困难的，从而难以得到纳米颗粒弥散强化的
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