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ZrB2基超高温陶瓷复合材料的微结构调控及热冲击行为研究

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ZrB2基超高温陶瓷复合材料的微结构调控及热冲击行为研究
论文目录
 
摘要第1-6页
Abstract第6-14页
第1章 绪论第14-38页
  1.1 课题背景及研究的目的和意义第14-16页
    1.1.1 课题背景第14-15页
    1.1.2 研究的目的及意义第15-16页
  1.2 微观结构优化设计陶瓷材料物理性能第16-25页
    1.2.1 仿生结构优化设计陶瓷材料第17-19页
    1.2.2 碳纳米管增韧陶瓷微观设计第19-22页
    1.2.3 石墨烯等二维材料增韧陶瓷微观设计第22-25页
  1.3 表面热冲击涂层制备及仿生设计第25-36页
    1.3.1 表面涂层制备第26-28页
    1.3.2 孔状陶瓷制备第28-32页
    1.3.3 仿生设计材料表面结构第32-34页
    1.3.4 陶瓷材料仿生设计第34-36页
  1.4 本文的主要研究内容第36-38页
第2章 石墨烯改性ZrB_2基复合材料制备及还原分析第38-49页
  2.1 引言第38页
  2.2 氧化石墨烯批量化制备第38-40页
  2.3 氧化石墨与陶瓷颗粒复合第40-44页
    2.3.1 氧化石墨烯复合材料静电组装原理第41页
    2.3.2 氧化石墨烯与ZrB_2-Si C陶瓷静电组装第41-44页
  2.4 石墨烯高温还原机理第44-46页
  2.5 石墨烯改性超高温陶瓷微观结构第46-47页
  2.6 本章小结第47-49页
第3章 石墨烯改性ZrB_2基复合材料的力学及热学性能研究第49-67页
  3.1 引言第49页
  3.2 石墨烯改性超高温陶瓷力学性能第49-50页
  3.3 石墨烯改性超高温陶瓷增韧机理分析第50-58页
    3.3.1 传统增韧机理第50-55页
    3.3.2 界面扩散蠕变-滑移转变机理第55-58页
  3.4 石墨烯增韧超高温陶瓷热力学性能第58-59页
  3.5 石墨烯增强超高温陶瓷热传输机理分析第59-66页
    3.5.1 石墨烯结构缺陷对石墨烯片层热传输的影响第59-60页
    3.5.2 温度和应变效应对热传输的影响第60-61页
    3.5.3 结构各向异性和粗糙边界散射对热传输的影响第61-63页
    3.5.4 界面热传导对热传输的影响第63-64页
    3.5.5 石墨烯空位缺陷对热传输的影响第64-66页
  3.6 本章小结第66-67页
第4章 ZrB_2基复合材料表面仿生涂层制备及分析第67-94页
  4.1 引言第67页
  4.2 Ostwald生长理论第67-72页
    4.2.1 两相体系生长动力学第68-69页
    4.2.2 多相体系生长动力学第69-71页
    4.2.3 LSW生长理论第71-72页
  4.3 仿生疏水ZrO_2涂层制备第72-80页
    4.3.1 有机熵模板法制备ZrO_2溶胶第73-74页
    4.3.2 基体表面处理和氧化第74页
    4.3.3 仿生分级ZrO_2涂层制备第74-77页
    4.3.4 仿生分级ZrO_2涂层介孔表征第77-79页
    4.3.5 仿生分级ZrO_2涂层疏水性质第79-80页
  4.4 结构稳定的YSZ仿生涂层第80-87页
    4.4.1 YSZ溶胶凝胶第80-81页
    4.4.2 界面应力释放和稳定性第81-85页
    4.4.3 仿生YSZ薄膜制备及表征第85-87页
  4.5 仿生疏水涂层疏水性原理分析第87-91页
    4.5.1 表面粗糙度统计学分析第87-88页
    4.5.2 表面粗糙度分形分析第88-89页
    4.5.3 表面疏水模型分析第89-90页
    4.5.4 多尺度表面疏水分析第90-91页
  4.6 本章总结第91-94页
第5章 仿生改性ZrB_2基复合材料热冲击的研究第94-107页
  5.1 引言第94页
  5.2 热冲击原理第94-96页
  5.3 ZrB_2-Si C/graphene复合材料热冲击第96-99页
    5.3.1 ZrB_2-Si C/graphene复合材料热冲击实验第96-97页
    5.3.2 ZrB_2-Si C/graphene复合材料热冲击模拟分析第97-99页
  5.4 YSZ仿生陶瓷涂层热冲击第99-100页
  5.5 YSZ仿生涂层失效分析第100-105页
    5.5.1 YSZ仿生涂层失效微观分析第101-102页
    5.5.2 热冲击过程有限元模拟分析第102-105页
  5.6 本章小结第105-107页
结论第107-109页
参考文献第109-122页
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果第122-124页
致谢第124-125页
个人简历第125页

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