准晶增强Mg-Zn-Y-Zr合金组织与力学性能的研究的开题报告.docx

准晶增强Mg-Zn-Y-Zr合金组织与力学性能的研究的开题报告
一、研究背景和意义
镁合金是一种轻质、高强度、高刚性的金属材料，具有良好的机械性能和热性能，广泛用于航空、汽车、电子等领域。然而，由于镁合金的低耐腐蚀性、低导电率和低熔点等缺陷，限制了其在工业领域的广泛应用。因此，为了进一步提高镁合金的性能，提高其在工业上的应用价值，对镁合金进行改性成为了当前的研究热点。
准晶是一类属于非晶态和晶态之间的介态结构，具有高度的有序性和可控性，是一种新型的复合材料增强材料。其在镁合金中的应用，可以有效地提高材料的强度和塑性，同时改善其耐腐蚀性等综合性能。因此，准晶增强镁合金的研究具有重要的科学意义和工业应用价值。
二、研究内容和方法
本文将以Mg-Zn-Y-Zr合金为研究对象，利用增材制造技术对其进行制备。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段，对材料的组织结构、相组成和晶体缺陷等进行表征。同时，利用拉伸试验和硬度测试等方法，对材料的力学性能进行测定。最后，对材料的组织结构和力学性能进行相关分析和探讨。
三、研究预期成果
本研究的预期成果包括：
1.可以有效地提高Mg-Zn-Y-Zr合金的强度和塑性，增强其抗拉伸强度和抗压强度等力学性能。
2.可以改善其耐腐蚀性和耐热性能，提高其在工业上的应用价值。
3.可以为准晶增强镁合金的研究提供一定的理论和实践参考价值，促进该领域的进一步发展。
四、研究计划及进度安排
1.第一阶段：材料制备和表征（2个月）
采用增材制造技术制备Mg-Zn-Y-Zr准晶增强合金，使用XRD、SEM、TEM等手段对其组织结构和相组成进行表征。
2.第二阶段：力学性能测试（2个月）
利用拉伸试验、硬度测试等方法对材料的力学性能进行测定，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等。
3.第三阶段：数据分析和成果总结（1个月）
对材料的组织结构和力学性能进行相关分析和探讨，总结研究成果，撰写开题报告和论文。
总计划时长：5个月
进度安排：
第一阶段：2022年3月-2022年4月
第二阶段：2022年5月-2022年6月
第三阶段：2022年7月-2022年8月
五、预期难点和解决方案
1.材料的制备过程比较复杂，需要在控制温度和时间的基础上，选择适当的制备工艺，重点是如何控制合金中准晶相的生长和分布，以获得理想的力学性能和耐腐蚀性能。
解决方案：通过理论分析和实验探索，确定适当的制备方法和参数，保证合金的组织结构和相组成符合预期要求。
2.对于Mg-Zn-Y-Zr准晶增强合金的研究不够深入，对材料的组织结构和力学性能等方面的研究还需要深入探索。
解决方案：加强理论研究和实验分析，提高研究深度和广度，为该领域的进一步发展提供理论基础和实践经验。
六、参考文献
1.罗鑫.准晶增强镁合金的研究进展与展望[J].密封技术,2021,37(3):10-14.
2.黄育峰,陈仁,任莉莉.Mg-Zn-Y-Zr准晶及其增强箔材制备研究进展[J].材料导报,2019,33(11):8-13.
3.Tokita,M.,Inoue,A.,andYamamoto,A.(2013).High-strengthMg-basedbulkmetallicglassmatrixcompositescontainingquasicrystals.Surf.Coat.Technol.233,76–81.
4.Wei,X.,Fu,M.,Li,H.,Cao,X.,Wang,W.etal.(2019).Enhancedmechanicalpropertiesandwork-hardeningofAl–Zn–Mg–CualloyviaaddingductileMg42.5Zn49.5Y8quasicrystal.J.AlloysCompd.779,852–860.