Al--Si合金激光表面复合改性及其摩擦学性能研究的任务书.docx

Al--Si合金激光表面复合改性及其摩擦学性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
Al-Si合金是一种重要的结构材料，具有良好的耐热性、耐蚀性和机械性能。然而，在实际应用中，由于其表面的磨损、腐蚀等问题，导致其使用寿命受到限制。针对这种情况，通过表面复合改性的方法可以有效地提高其表面性能，降低磨损和腐蚀的发生，并且提高其使用寿命。
激光表面复合改性技术是一种应用广泛的表面处理技术，可增强其表面硬度、耐腐蚀性、摩擦学性能等。因此，本课题拟采用激光表面复合改性技术对Al-Si合金进行表面处理，以期提高其表面性能并增强其使用寿命。
二、研究内容
1.制备Al-Si合金试样并确定试样的化学成分和显微组织。
2.采用激光表面复合改性技术对试样表面进行处理。优化工艺参数，确定最佳的工艺方案，并分别对比处理前和处理后的试样进行测试分析。
3.通过热处理和硬度测试，表征处理后试样的硬度和耐磨性能。同时，对其表面组织和化学成分进行分析。
4.通过摩擦学试验，测量处理后的试样与对应材料的摩擦系数、磨损率等性能参数，并分析其摩擦学性能的变化。
5.对研究结果进行分析，提出改性技术的适用范围和优化方案，并探讨表面复合改性技术在Al-Si合金材料中的应用前景。
三、研究目标
本课题的主要目标是通过激光表面复合改性技术对Al-Si合金进行表面处理，提高其表面性能，使其能够在较恶劣的工作环境下更加稳定和可靠地运行。具体目标如下：
1.制备出化学成分和显微组织符合要求的Al-Si合金试样。
2.通过优化工艺参数确定最佳的处理方案，使得试样的表面硬度、耐磨性等性能指标得到显著提高。
3.实现表面复合改性技术对Al-Si合金材料的摩擦学性能的改善，降低其摩擦系数和磨损率。
4.提出适用范围广、优化方案合理的表面复合改性技术，并探讨其在Al-Si合金材料中的应用前景。
四、研究方法
1.材料制备：采用真空感应熔炼工艺制备Al-Si合金试样，并通过光学显微镜和扫描电子显微镜等手段对试样的化学成分和显微组织进行测试和分析。
2.表面处理：采用激光表面复合改性技术对Al-Si合金试样进行表面处理。优化处理工艺，探究激光参数对表面性能的影响。
3.测试分析：通过硬度测试、热处理等方法测试分析试样的性能参数，并对处理前后的试样进行比较和分析；通过摩擦学试验测量处理后试样与对应材料的摩擦系数、磨损率等性能参数，并分析其摩擦学性能的变化。
4.结果分析：对研究结果进行分析、总结，并提出适用范围广、优化方案合理的表面复合改性技术，探讨其在Al-Si合金材料中的应用前景。
五、研究进度
1.第一年：完成Al-Si合金试样的制备及其化学成分和显微组织的测试分析；熟悉激光表面复合改性技术，并进行试验优化工艺参数。
2.第二年：进行针对性测试分析，包括硬度测试、热处理测试和摩擦学试验；对研究结果进行分析和总结，并提出改性技术的适用范围和优化方案。
3.第三年：进行应用前景的探讨和提出更加完善和系统的表面复合改性技术方案；完成研究汇报并发表相关论文。
六、预期成果
通过本研究，预期将实现以下成果：
1.获取Al-Si合金的化学成分和显微组织信息，并对其进行分析和总结；
2.探究激光表面复合改性技术对Al-Si合金材料表面性能的影响，得到表面硬度、耐磨性等指标的提高；
3.实现表面复合改性技术对Al-Si合金材料摩擦学性能的改善，降低其摩擦系数和磨损率；
4.提出适用范围广、优化方案合理的表面复合改性技术，并探讨其在Al-Si合金材料中的应用前景。
七、经费预算
本研究的经费预算包括：材料费用、试验费用、设备及仪器费用、差旅费和劳务费等。具体经费预算如下：
1.材料费用：10万元
2.试验费用：50万元
3.设备及仪器费用：20万元
4.差旅费：10万元
5.劳务费：20万元
八、研究团队
本研究的团队成员包括：主持人、副主持人和研究员。主持人应具有博士学位，主要负责研究的统筹和实施，副主持人和研究员分别承担具体工作任务。
九、研究保障
本研究所需的设备及仪器将在实验室内得到保障；同时也将获得相关机构和企业的支持，确保研究的顺利进行。
十、研究动力
随着科学技术的不断发展和国家对于高新技术产业的大力支持，尤其是对于新材料研究和开发的投入越来越多，因此快速、可靠、高质量、低成本的材料表面改性技术研究及其在实际工程中的应用越来越受到关注。本研究正是跟随科技潮流，面向国家战略需求的重要研究方向。