SPS制备锆基和铜基块体非晶复合材料及强韧化机理研究的开题报告一、项目主题SPS制备锆基和铜基块体非晶复合材料及强韧化机理研究。二、项目的意义和背景纯金属及其合金是传统的结构材料，但在某些情况下，其特殊的物理、化学性能远不能满足要求。随着材料科学的发展，非晶态材料作为一种全新的材料类型，越来越受到关注。综合非晶态材料的高强度、高韧性、高接触磨损性能、优异的生物相容性等特性，非晶态材料逐渐在航空、汽车、医疗、电子等领域得到应用。针对单一非晶态材料存在的问题，人们提出了非晶/晶态复合材料的概念，将非晶态材料与其它材料进行复合，可以克服单一非晶态材料的缺点，发挥其优势，提高材料的整体性能。目前已有一些非晶/非晶复合材料和非晶/晶态复合材料的报道，但大多数是在小样品上制备，制备大块体非晶复合材料的技术还存在一定难度。本研究将采用SPS（SparkPlasmaSintering）工艺制备锆基和铜基块体非晶复合材料，并探究其强韧化机制，为大块晶体复合材料的制备及应用提供理论与实践基础。三、项目的研究内容和拟解决的问题1.锆基和铜基块体非晶复合材料的制备。2.利用力学性能试验、电子显微镜等手段考察锆基和铜基块体非晶复合材料的力学性能、微观结构和断裂机制。3.探究锆基和铜基块体非晶复合材料的强韧化机制。四、研究方法和技术路线1.材料制备采用SPS工艺制备锆基和铜基块体非晶复合材料，控制工艺参数，获得均匀的复合材料。2.实验测试采用热差示分析、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法对样品的物相、成分、微观结构等进行分析，并利用万能试验机测试样品的力学性能。3.机理探究根据实验测试结果，探究锆基和铜基块体非晶复合材料的强韧化机制。五、预期成果1.成功制备锆基和铜基块体非晶复合材料。2.探究锆基和铜基块体非晶复合材料的强韧化机制。3.提供制备大块晶体复合材料的技术基础及应用示范。六、参考文献[1]DouJ,SumiyamaK,LiYD.Compressivedeformationbehaviorandmechanismofbulkmetallicglassmatrixcomposites[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2014,618:642-647.[2]SchroersJ.Processingofbulkmetallicglass[J].AdvancesinMaterialsResearch,2018,3(3):93-107.[3]乔建平,杨明.非晶态材料及其性能变化机理研究进展[J].物理与化学进展,2013,33(10):1946-1959.[4]KhoshkhooMS,KhakpourM,HadianfardMJ.Microstructure,thermalstabilityandmechanicalpropertiesofzirconium-basedbulkmetallicglasses[J].JournalofMaterialsScience&Technology,2015,31(11):1195-1200.