石墨烯梯度纳米复合硬质刀具材料

序
前言
第1章绪论1
1.1硬质合金刀具材料替Co黏结相研究概述2
1.2硬质合金刀具材料金属替Co黏结相3
1.2.1Fe黏结相硬质合金刀具材料3
1.2.2Ni黏结相硬质合金刀具材料9
1.2.3其他金属替Co黏结相11
1.3硬质合金刀具材料金属间化合物替Co黏结相11
1.3.1铁铝化合物黏结相硬质合金刀具材料11
1.3.2镍铝化合物黏结相硬质合金刀具材料13
1.3.3其他铝基化合物黏结相硬质合金刀具材料14
1.4硬质合金刀具材料高熵合金替Co黏结相14
1.5硬质合金刀具材料陶瓷替Co黏结相15
1.5.1陶瓷替Co黏结相硬质合金刀具材料概述15
1.5.2陶瓷替Co黏结相硬质合金刀具材料强韧化16
1.6功能梯度刀具材料18
1.6.1功能梯度硬质合金刀具材料18
1.6.2功能梯度金属陶瓷刀具材料20
1.6.3功能梯度陶瓷刀具材料20
1.6.4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35
2.1引言35
2.2先进硬质复合刀具材料致密化设计37
2.2.1致密化概述37
2.2.2陶瓷黏结相设计40
2.2.3纳米复合（精细复合）设计41
2.2.4烧结工艺设计43
2.3先进硬质复合刀具材料强韧化设计45
2.3.1强韧化概述45
2.3.2组分强韧化47
2.3.3结构强韧化50
2.4石墨烯硬质复合刀具材料结构建模与力学性能预报53
2.4.1结构建模54
2.4.2裂纹扩展模拟60
2.4.3力学性能预报63
2.4.4基于微观结构建模进行力学性能预报的局限性72
2.5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78
3.1引言78
3.2纳米复合刀具材料78
3.2.1纳米材料78
3.2.2陶瓷基纳米复合材料80
3.3石墨烯复合材料81
3.3.1石墨烯/陶瓷复合材料81
3.3.2石墨烯/硬质合金复合材料82
3.4复合粉体制备及烧结工艺82
3.4.1石墨烯的分散83
3.4.2石墨烯复合刀具材料粉体制备87
3.4.3物理化学相容性分析88
3.4.4梯度设计与烧结工艺89
3.4.5显微组织观察、物相分析与性能测试方法90
3.5纳米陶瓷替Co黏结相91
3.5.1物相组成与显微组织91
3.5.2力学性能与强韧化机理95
3.6石墨烯/WC-Al2O3-ZrO2梯度纳米复合硬质刀具材料98
3.6.1烧结工艺优化及致密化机理98
3.6.2多层次跨尺度结构101
3.6.3硬度与断裂韧度103
3.7宏微纳多级强韧化机理104
3.7.1一级宏观强韧化——梯度结构强韧化105
3.7.2二级微观强韧化——石墨烯强韧化108
3.7.3三级纳观强韧化——多元纳米颗粒强韧化114
3.8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123
4.1引言123
4.2复合粉体制备及烧结工艺123
4.3相组成和显微组织分析125
4.4致密化128
4.5力学性能129
4.6强韧化机理130
4.7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134
5.1引言134
5.2复合粉体制备及烧结工艺134
5.3相组成和显微组织分析136
5.4力学性能和强韧化机理140
5.5摩擦性能研究142
5.5.1摩擦系数143
5.5.2磨损率144
5.5.3磨损形貌144
5.6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147
6.1引言147
6.2石墨烯-碳纳米管/复合材料148
6.3复合粉体制备及烧结工艺149
6.3.1复合粉体制备149
6.3.2梯度设计与烧结工艺150
6.3.3显微组织观察、物相分析与性能测试方法152
6.4刀具材料梯度结构优化152
6.4.1层数优化152
6.4.2层厚比优化153
6.5物相分析和显微结构154
6.6硬度与断裂韧度158
6.7强韧化机理159
6.8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166
7.1引言166
7.2高熵碳化物陶瓷167
7.3低维碳纳米强韧相/(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Ti0.2W0.2)C高熵陶瓷168
7.3.1复合粉体制备及烧结工艺168
7.3.2物相分析和显微结构170
7.3.3力学性能176
7.3.4强韧化机理178
7.4石墨烯-碳纳米管/(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Ti0.2Nb0.2)C高熵陶瓷181
7.4.1复合粉体制备及烧结工艺181
7.4.2物相分析和显微结构182
7.4.3力学性能及强韧化机理185
7.4.4摩擦学性能及减摩抗磨机理188
7.5本章小结191
参考文献191