材料科学与工程设计开题报告格式.doc

毕业设计（论文）开题报告 材料科学与工程 系（院）2010 届题 目 金属纳米化研究 课题类型 论文 课题来源 其它 学生姓名 李宪 学 号 3230221002005 专 业 材料科学与工程 年级班 函材升本1002 指导教师 汪琦 职 称 教授 填写日期： 2012 年 5 月30 日一、本课题研究的主要内容、目的和意义 1.本课题研究的主要内容本文概述金属材料纳米化研究的现状，包括纳米化的基本原理、制备方法、优越性、结构特征和功能特征，并对纳米化研究的发展和展望。 2.本课题研究的目的纳米复合材料按基体材料类型可以分为3种，我研究的是金属纳米复合材料，金属纳米复合材料是由纳米级的金属或非金属粒子均匀地弥散在金属及合金基体中而成，较之传统的金属复合材料，其比强度、比模量、耐磨性、导电、导热性能等均有大幅度的提高。 3. 本课题研究的意义纳米材料和纳米科技被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。由于纳米复合材料的基体相和分散相的界面面积特别大，如果能把分散相和基体相性质充分的结合起来，将大大改进和提高材料的性能。纳米颗粒在基体相中的作用不仅仅是补强，还能赋予基体很多别的性能。因此，制备纳米复合材料是获取高性能材料的有效方法之一。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）从国内外文献报道情况来看，目前，世界各国所发展的纳米复合材料多局限于聚合物材料中，而采用纳米粉体改性整体金属材料方面所做的工作却比较少。这是因为对于金属材料基体而言，尚无特别好的分散方法对团聚状态的纳米粉体进行分散。我国系统开展纳米材料的科学研究始于80年代末，经过近十年的努力，已经做出了一批高水平、有国际影响的工作。三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证1.本课题研究的方法1.1 对现有文献分析，查阅现有国内外有金属材料纳米化原理以及方法，设计过程中充分利用并借鉴现有的优化结构，在此基础上进行创新性设计；1.2 重视理论分析，认真学习与金属材料纳米化有关的理论，对理论和结构有十分了解；1.3 在前期充分论证的基础上对其进行详细设计，主要对该设计的创新点及相关金属进行设计，充分利用现有成形的理论，不做无用功；1.4 理论与实际相结合，力求设计满足经济性和可行性要求，使设计真正满足实际化的要求。 2.本课题研究的方案和技术路线金属基纳米复合材料的制备比聚合物基纳米复合材料要复杂和困难得多，这与金属的固有物理、化学特性有关。纵观纳米材料的研究发展，不难看出，纳米材料的推广应用关键在于块体纳米材料的制备，而块体金属纳米材料制备技术发展的主要目标则是发展工艺简单，产量大适用范围宽，能获得样品界面清洁，无微孔隙的大尺寸纳米材料制备技术。其发展趋势则是发展直接晶化法纳米晶制备技术。四、预期结果（或预计成果）从实用化角度来看，绝大多数纳米晶样品的制备仍将以非晶晶化法和机械合金化法为主，它们发展的关键是压制过程的突破。此外在机械合金化技术中，尚需进一步克服机械合金化过程中所带来的杂质和应力的影响。对于能采用塑性变形等技术可直接获得亚微米级晶粒的合金系，拓宽研究系列，研究出与各种合金成分所对应的实用稳定的塑性变形及热处理工艺，并全面进行该类纳米晶材料的性能研究工作是此类技术走向实用。五、研究进度安排材料的纳米结构化可以通过多种制备途径来实现。这些方法可大致归类为两步过程和一步过程。两步过程是将预先制备的孤立纳米颗粒因结成块体材料。制备纳米颗粒的方法包括物理气相沉积（pvd）、化学气相沉积（cvd）、微波等离子体、低压火焰燃烧、电化学沉积、溶胶一凝胶过程、溶液的热分解和沉淀等，其中，pvd法以惰性气体冷凝法最具代表性。一步过程则是将外部能量引入或作用于母体材料，使其产生相或结构转变，直接制备出块体纳米材料。六、主要参考文献示例如下：1 黄新民，吴玉程，郑玉春纳米颗粒对复合镀层性能的影响j兵器材料科学与工程，1999，222 郭忠诚稀土对复合镀工艺及镀层性能的影响j金属学报，1996，32(5).3雍 平，刘刚，lu s等金属学报20014王振波，雍兴平，陶乃蹿，等金属学报20015鄢红春，何冠虎，周本濂等.金属学报，1997，33(5)：455七、审核意见指导教师对开题的意见：指导教师签字： 年 月 日院系审核意见：审核人签字：