收藏本站
《大连理工大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氧化铝复合ZrO_2基陶瓷激光近净成形实验研究

卢卫锋  
【摘要】:激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping, LENSTM)是一种比较先进的快速成形技术,无需借助任何模具和刀具,只要将CAD/CAM数据输入数控系统,借助自动送粉激光熔覆工艺,即可直接从CAD文件制造出复杂零件的先进制造技术。陶瓷零件以其高熔点、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损及化学稳定性好等良好的性能,广泛应用于机械、电子、石油、航空航天和生物医学工程等领域,尤其在国防、高新技术领域中极端工况如高温腐蚀、绝缘以及高磨损等环境下,具有极大的应用潜力。将激光近净成形技术应用于陶瓷零件的快速制造,能够实现陶瓷零件无粘接剂的快速近成形制造,不仅能够进一步减小生产周期,而且可以增加陶瓷的致密度,减少因后续加工引起的裂纹等问题。本文利用Zr02和Al203陶瓷粉末,对激光近净成形陶瓷成形工艺进行研究,分析激光束与陶瓷粉末的相互作用规律,对成形薄壁陶瓷的裂纹及气孔等问题进行研究,利用金相显微镜、电子探针、X射线衍射仪等工具,检测陶瓷的显微组织、元素分布及晶相变化等。研究内容如下: (1)利用纯Zr02陶瓷粉末,进行激光近净成形基础实验。研究激光功率、扫描速度、送粉速率等主要工艺参数对熔覆层成形质量的影响。 (2)利用Zr02、Al203陶瓷粉末,进行薄壁陶瓷件激光近净成形的基础研究。从Al203添加量和工艺参数优化两方面进行对陶瓷薄壁件的成形质量(裂纹、气孔)的研究。Al203添加量分别为0、13wt.%、30wt.%、45wt.%,分析裂纹和气孔变化规律,对每种成分下工艺参数(激光功率P和扫描速度V)进行优化改进,研究工艺参数对陶瓷薄壁件中裂纹和气孔的影响规律,并分析其影响机理。 (3)对陶瓷涂层及陶瓷薄壁件的微观组织进行分析研究。利用电子探针对陶瓷和金属结合过渡情况进行分析研究,对陶瓷微观晶粒和晶界成分进行检测,分析陶瓷凝固过程;对不同成分下陶瓷薄壁件微观组织进行光学显微镜和SEM观察,研究微观晶粒随陶瓷成分变化规律,分析变化机理。从而研究Al203陶瓷对Zr02陶瓷晶粒的影响,从微观上解释裂纹变化原因。 本文采用激光近净成形技术,实现了Zr02基陶瓷薄壁件的快速制造,不需要粘接剂和烧结致密化,大大缩小了产品制造周期。初步研究了成形工艺及材料成分对陶瓷薄壁件成形质量(表面平整性、裂纹、气孔)的影响,对今后激光近净成形陶瓷结构件具有指导意义。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ174.1

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王锋;刘小萍;张海军;葛培林;;采用双层辉光等离子技术在420不锈钢表面制备ZrO_2改性层[J];机械工程材料;2011年07期
2 ;钛行业“十二五”规划研究[J];钛工业进展;2011年04期
3 ;[J];;年期
4 ;[J];;年期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李元元;;铸造和粉末冶金近净成形技术与节能减排[A];第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C];2008年
2 吴进前;戴遐明;;纳米ZrO_2材料及其制品的红外生物效应与保健作用机理探讨[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
3 程本军;詹树林;王家邦;郑建平;;ZrO_2溶胶对刚玉-莫来石推板性能影响的研究[A];全国第三届溶胶—凝胶科学技术学术会议论文摘要集[C];2004年
4 王岚;丛昱;孟霜鹤;谭志诚;梁东白;;纳米晶体ZrO_2的低温热容和热稳定研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 税毅;肖云峰;蒋驰;王术刚;;ZrO_2纳米粉等离子喷涂层组织与性能[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
6 关静;牟新东;;ZrO_2负载的金属催化剂上丙三醇定向转化为丙二醇的理论探索[A];中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集[C];2012年
7 关成;杨柏;;体相ZrO_2/聚甲基丙烯酸甲酯纳米复合光学材料的制备与表征[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
8 王秀飞;王广达;韩娟;尹彩流;;ZrO_2对列车制动材料摩擦磨损性能的影响[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年
9 郑育英;黄慧民;;机械力活化固-固化学法制备ZrO_2及机理[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年
10 高立爽;宋秀芹;;纳米结构ZrO_2微球的花粉模板法制备[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 谭华健 通讯员 曲延军;产学研结合提高自主创新能力[N];中山日报;2007年
2 苏鸿英;美国PMI公司成功开发镁合金熔模铸造技术[N];中国有色金属报;2006年
3 关注;我国“十五”实行装备业振兴行动计划[N];中国机电日报;2002年
4 记者 蔡钰 通讯员 孟晓辉 肖黎明;北方车辆技术创新又添新成果[N];首都建设报;2009年
5 杨遇春;降低钛材成本的途径有哪些[N];科技日报;2003年
6 中国机械工业联合会执行副会长 朱森第;推行绿色制造 大力发展节能机械产品[N];中国工业报;2006年
7 王迅;钛及钛材民用推广的当务之急[N];中国有色金属报;2003年
8 苏鸿英;异彩纷呈的钛业技术创新[N];中国有色金属报;2005年
9 ;2001年度中国有色金属科学技术奖项目简介(10-11)[N];中国有色金属报;2002年
10 有色;汽车工业用镁趋势渐涨[N];中国高新技术产业导报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘天成;ZrO_2基固体酸碱催化水解低浓度氟利昂的研究[D];昆明理工大学;2010年
2 陆彩云;利用纳米ZrO_2添加剂合成MgO-CaO-CaZrO_3耐火材料的研究[D];东北大学;2008年
3 苏玉荣;ZrO_2及HfO_2低维纳米材料的合成、表征与性能研究[D];兰州大学;2012年
4 司知蠢;CuO_x/WO_(x-)ZrO_2催化剂制备及其NH_3-SCR催化机理研究[D];清华大学;2010年
5 侯近龙;基于SnO_2、ZrO_2基底的表面增强拉曼光谱研究[D];吉林大学;2011年
6 李广慧;热液法制备氧化物纳米粉体及其在压电陶瓷中的应用[D];浙江大学;2008年
7 王建强;新型钌催化剂的制备表征及苯选择加氢反应研究[D];复旦大学;2005年
8 苏梅英;不同结构纳米ZrO_2材料的制备、湿敏特性及机理研究[D];大连理工大学;2012年
9 章宁琳;体Si和SOI上高k介质材料研究和应用探索[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
10 龚伟平;BaO-SrO-TiO_2-ZrO_2赝四元系热力学优化与计算及性能研究[D];中南大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 卢卫锋;氧化铝复合ZrO_2基陶瓷激光近净成形实验研究[D];大连理工大学;2012年
2 张栋林;激光加热辅助切削ZrO_2陶瓷加工技术的研究[D];吉林大学;2012年
3 曹晓伟;ZrB_2粉体的合成及ZrB_2增强ZrO_2基复合材料的制备和性能研究[D];北京化工大学;2012年
4 安静;普碳钢中添加ZrO_2纳米粒子对其组织和力学性能的影响[D];辽宁科技大学;2012年
5 范晓娟;以生物材料为模板仿生合成微/纳米结构ZrO_2[D];河北师范大学;2011年
6 王莹;添加ZrO_2纳米粒子对碳钢组织与性能的影响[D];辽宁科技大学;2012年
7 王骁栋;掺杂对ZrO_2信息功能薄膜的影响及其性质研究[D];复旦大学;2010年
8 常婧婕;微波法制备的SO_4~(2-)/ZrO_2系列固体酸催化剂及其在酯化反应中的应用研究[D];江西师范大学;2011年
9 安惠中;纳米m-ZrO_2/Al_2O_3复相系统的烧结行为、显微结构和相变的研究[D];青岛大学;2004年
10 李朝霞;ZrO_2化学膜与物理膜损伤机理的对比研究[D];电子科技大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026