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Zr基非晶合金微小零件制备技术
作者：史铁林，廖广兰 著
出版社：科学出版社
出版时间：2019-11-01
ISBN：9787030604835
定价：¥186.00
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内容简介
非晶合金是20世纪材料领域重大的发现之一，具有许多传统晶态合金所没有的物理、化学性能，如高强度、高硬度、大弹性应变极限、耐磨损、耐腐蚀、优良的软磁性等。尤其是非晶合金在过冷液相区具有类似牛顿流体的特性，这是传统金属所没有的特点，因此非晶合金逐渐应用于微机电系统MEMS零件的热压成形工艺等。《Zr基非晶合金微小零件制备技术》以Zr基非晶合金为研究对象，介绍Zr基非晶合金微小零件超塑性成形技术、吸铸成形技术、微小零件激光焊接和扩散焊接技术、CuZr非晶合金微成形与焊接的分子动力学模拟，以及Zr基非晶合金微小零件测试。
作者简介
暂缺《Zr基非晶合金微小零件制备技术》作者简介
目录
目录
第1章 非晶合金微小零件制备技术概述 1
1.1 非晶合金发展、性质及应用 2
1.1.1 非晶合金的发展 2
1.1.2 非晶合金的性质及应用 4
1.2 非晶合金成形技术概况 6
1.2.1 非晶合金超塑性微成形技术研究现状 6
1.2.2 非晶合金铸造技术研究现状 7
1.2.3 非晶合金焊接技术研究现状 10
1.3 非晶合金微成形仿真技术概况 13
1.3.1 非晶合金微成形有限元仿真研究现状 13
1.3.2 非晶合金分子动力学模拟研究现状 14
1.4 非晶合金微小零件制备概况 15
1.4.1 非晶合金微小零件成形制备研究现状 15
1.4.2 复杂微小零件成形模具研究现状 18
参考文献 19
第2章 Zr基非晶合金微小零件超塑性成形 27
2.1 Zr基非晶合金微成形性能 29
2.1.1 试验设备与试验样品制备 29
2.1.2 Zr基非晶合金室温压缩强度测试 31
2.1.3 Zr基非晶合金热分析试验 31
2.1.4 Zr基非晶合金过冷液态区氧化性能 32
2.1.5 Zr基非晶合金过冷液态区保温晶化 34
2.1.6 Zr基非晶合金过冷液态区的超塑性 35
2.2 Zr基非晶合金微成形工艺 41
2.3.1 基于硅模具单层非晶合金微小零件成形工艺设计与试验 41
2.2.2 一模多件的微小零件成形工艺设计与试验 54
2.3 Zr基非晶合金复杂微小双联齿轮超塑性微成形制备 57
2.3.1 微小双联齿轮硅模具设计 57
2.3.2 微小双联齿轮硅模具制备 63
2.3.3 微小双联齿轮超塑性成形工艺及零件质量分析 68
2.3.4 总体工艺流程 77
参考文献 78
第3章 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形 81
3.1 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形工艺有限元仿真 82
3.1.1 有限元吸铸仿真模型建立 83
3.1.2 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形工艺三维仿真分析 92
3.1.3 Zr基非晶合金微小零件吸铸仿真剖面分析 93
3.1.4 工艺参数影响分析 103
3.2 Zr基非晶合金吸铸成形能力研究 113
3.2.1 Zr基非晶合金母合金锭熔炼 113
3.2.2 基于硅模具的Zr基非晶合金吸铸成形能力研究 116
3.3 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形 119
3.3.1 基于硅模具吸铸成形Zr基非晶合金微小零件实验方案 119
3.3.2 多型腔硅模具吸铸成形结果及分析 130
3.3.3 双层型腔硅模具吸铸成形结果及分析 132
参考文献 135
第4章 Zr基非晶合金微小结构焊接 137
4.1 Zr基非晶合金激光焊接 138
4.1.1 非晶合金激光焊接机理与理论依据 139
4.1.2 焊接质量评价及检测装置 142
4.1.3 Zr基非晶合金低速激光焊接研究 144
4.1.4 Zr基非晶合金高速激光焊接研究 150
4.1.5 Zr基非晶合金与纯Zr激光焊接研究 155
4.2 Zr基非晶合金预处理后激光焊接 158
4.2.1 Zr基非晶合金退火处理实验 159
4.2.2 Zr基非晶合金退火处理后激光焊接研究 160
4.3 Zr基非晶合金激光焊接结晶预测 166
4.3.1 Zr基非晶合金CHT曲线拟合研究 167
4.3.2 Zr基非晶合金激光焊接仿真与结晶预测研究 169
4.3.3 Zr基非晶合金临界加热速率计算 185
4.4 Zr基非晶合金扩散焊接 186
4.4.1 扩散焊接机理与理论概述 187
4.4.2 扩散焊接材料与设备 188
4.4.3 Zr基非晶合金扩散焊接工艺参数选取实验与分析 189
4.4.4 Zr基非晶合金与Zr基非晶合金的扩散焊接研究 192
4.4.5 Zr基非晶合金与铝合金的扩散焊接研究 193
4.4.6 Zr基非晶合金的多层扩散焊接研究 198
参考文献 201
第5章 CuZr非晶合金成形与焊接分子动力学模拟 205
5.1 CuZr非晶合金制备过程模拟 206
5.1.1 非晶合金的制备及过程建模 207
5.1.2 非晶合金玻璃态结构分析 207
5.1.3 玻璃化转变过程中内部结构演变 212
5.2 CuZr非晶合金成形过程模拟 217
5.2.1 过程建模 218
5.2.2 非晶合金超塑性流变行为研究 219
5.2.3 内部结构演变和性质变化 227
5.3 CuZr非晶合金/Al连接中的原子互扩散行为研究 230
5.3.1 过程建模 231
5.3.2 原子运动规律和扩散系数计算 232
5.3.3 原子互扩散行为机理研究 240
5.3.4 非晶合金和铝连接实验研究 246
5.4 CuZr非晶合金/Al连接中的非晶化过程研究 247
5.4.1 内部应力分布 248
5.4.2 非晶化过程的各向异性分析 251
5.4.3 界面处原子交换机制分析 257
5.4.4 晶面非晶化过程的机理研究 259
参考文献 266
第6章 Zr基非晶合金微小零件测试 269
6.1 Zr基非晶合金微齿轮形貌检测 270
6.2 Zr基非晶合金微齿轮力学性能检测 273
6.3 Zr基非晶合金微齿轮传动平台 276
6.3.1 Zr基非晶合金微齿轮系设计及装配 276
6.3.2 Zr基非晶合金微齿轮传动平台驱动系统 278
6.3.3 Zr基非晶合金微齿轮传动平台搭建 279
6.4 Zr基非晶合金微齿轮高速运转性能检测 280
6.5 Zr基非晶合金微齿轮与硅齿轮啮合运转分析 282
参考文献 285
彩图
第1章 非晶合金微小零件制备技术概述 1
1.1 非晶合金发展、性质及应用 2
1.1.1 非晶合金的发展 2
1.1.2 非晶合金的性质及应用 4
1.2 非晶合金成形技术概况 6
1.2.1 非晶合金超塑性微成形技术研究现状 6
1.2.2 非晶合金铸造技术研究现状 7
1.2.3 非晶合金焊接技术研究现状 10
1.3 非晶合金微成形仿真技术概况 13
1.3.1 非晶合金微成形有限元仿真研究现状 13
1.3.2 非晶合金分子动力学模拟研究现状 14
1.4 非晶合金微小零件制备概况 15
1.4.1 非晶合金微小零件成形制备研究现状 15
1.4.2 复杂微小零件成形模具研究现状 18
参考文献 19
第2章 Zr基非晶合金微小零件超塑性成形 27
2.1 Zr基非晶合金微成形性能 29
2.1.1 试验设备与试验样品制备 29
2.1.2 Zr基非晶合金室温压缩强度测试 31
2.1.3 Zr基非晶合金热分析试验 31
2.1.4 Zr基非晶合金过冷液态区氧化性能 32
2.1.5 Zr基非晶合金过冷液态区保温晶化 34
2.1.6 Zr基非晶合金过冷液态区的超塑性 35
2.2 Zr基非晶合金微成形工艺 41
2.3.1 基于硅模具单层非晶合金微小零件成形工艺设计与试验 41
2.2.2 一模多件的微小零件成形工艺设计与试验 54
2.3 Zr基非晶合金复杂微小双联齿轮超塑性微成形制备 57
2.3.1 微小双联齿轮硅模具设计 57
2.3.2 微小双联齿轮硅模具制备 63
2.3.3 微小双联齿轮超塑性成形工艺及零件质量分析 68
2.3.4 总体工艺流程 77
参考文献 78
第3章 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形 81
3.1 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形工艺有限元仿真 82
3.1.1 有限元吸铸仿真模型建立 83
3.1.2 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形工艺三维仿真分析 92
3.1.3 Zr基非晶合金微小零件吸铸仿真剖面分析 93
3.1.4 工艺参数影响分析 103
3.2 Zr基非晶合金吸铸成形能力研究 113
3.2.1 Zr基非晶合金母合金锭熔炼 113
3.2.2 基于硅模具的Zr基非晶合金吸铸成形能力研究 116
3.3 Zr基非晶合金微小零件吸铸成形 119
3.3.1 基于硅模具吸铸成形Zr基非晶合金微小零件实验方案 119
3.3.2 多型腔硅模具吸铸成形结果及分析 130
3.3.3 双层型腔硅模具吸铸成形结果及分析 132
参考文献 135
第4章 Zr基非晶合金微小结构焊接 137
4.1 Zr基非晶合金激光焊接 138
4.1.1 非晶合金激光焊接机理与理论依据 139
4.1.2 焊接质量评价及检测装置 142
4.1.3 Zr基非晶合金低速激光焊接研究 144
4.1.4 Zr基非晶合金高速激光焊接研究 150
4.1.5 Zr基非晶合金与纯Zr激光焊接研究 155
4.2 Zr基非晶合金预处理后激光焊接 158
4.2.1 Zr基非晶合金退火处理实验 159
4.2.2 Zr基非晶合金退火处理后激光焊接研究 160
4.3 Zr基非晶合金激光焊接结晶预测 166
4.3.1 Zr基非晶合金CHT曲线拟合研究 167
4.3.2 Zr基非晶合金激光焊接仿真与结晶预测研究 169
4.3.3 Zr基非晶合金临界加热速率计算 185
4.4 Zr基非晶合金扩散焊接 186
4.4.1 扩散焊接机理与理论概述 187
4.4.2 扩散焊接材料与设备 188
4.4.3 Zr基非晶合金扩散焊接工艺参数选取实验与分析 189
4.4.4 Zr基非晶合金与Zr基非晶合金的扩散焊接研究 192
4.4.5 Zr基非晶合金与铝合金的扩散焊接研究 193
4.4.6 Zr基非晶合金的多层扩散焊接研究 198
参考文献 201
第5章 CuZr非晶合金成形与焊接分子动力学模拟 205
5.1 CuZr非晶合金制备过程模拟 206
5.1.1 非晶合金的制备及过程建模 207
5.1.2 非晶合金玻璃态结构分析 207
5.1.3 玻璃化转变过程中内部结构演变 212
5.2 CuZr非晶合金成形过程模拟 217
5.2.1 过程建模 218
5.2.2 非晶合金超塑性流变行为研究 219
5.2.3 内部结构演变和性质变化 227
5.3 CuZr非晶合金/Al连接中的原子互扩散行为研究 230
5.3.1 过程建模 231
5.3.2 原子运动规律和扩散系数计算 232
5.3.3 原子互扩散行为机理研究 240
5.3.4 非晶合金和铝连接实验研究 246
5.4 CuZr非晶合金/Al连接中的非晶化过程研究 247
5.4.1 内部应力分布 248
5.4.2 非晶化过程的各向异性分析 251
5.4.3 界面处原子交换机制分析 257
5.4.4 晶面非晶化过程的机理研究 259
参考文献 266
第6章 Zr基非晶合金微小零件测试 269
6.1 Zr基非晶合金微齿轮形貌检测 270
6.2 Zr基非晶合金微齿轮力学性能检测 273
6.3 Zr基非晶合金微齿轮传动平台 276
6.3.1 Zr基非晶合金微齿轮系设计及装配 276
6.3.2 Zr基非晶合金微齿轮传动平台驱动系统 278
6.3.3 Zr基非晶合金微齿轮传动平台搭建 279
6.4 Zr基非晶合金微齿轮高速运转性能检测 280
6.5 Zr基非晶合金微齿轮与硅齿轮啮合运转分析 282
参考文献 285
彩图
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