高熵陶瓷新体系探索及其相变机理和力学性能研究开题报告

2020-05-02 17:58:09

1. 研究目的与意义（文献综述）

针对合金体系的研究趋近于饱和的现状，台湾学者叶均蔚于1995年提出新的合金设计理念——高熵合金，这对传统的多元合金设计理念是一种突破。

高熵合金一般由5～13 种主要元素组成，且每种元素的摩尔含量介于5%～35%。

该合金在热力学上具有很高的熵值(大于1.61r)，动力学上具有原子迟缓扩散效应，晶体结构上具有严重的晶格畸变效应，此外多种元素的特性和它们之间的复杂作用使高熵合金呈一种鸡尾酒效应。

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2. 研究的基本内容与方案

在已知(mgconicuzn)o五种氧化物通过等摩尔比混合在适当温度下进行烧结可以形成单相熵稳定的氧化物，通过替换mg、co、ni、cu、zn中的个别元素，达到替换金属氧化物的目的，从而探究金属氧化物的种类变化引起的物相变化对烧结相的影响。

同时通过查阅资料，综合物相、价态、价格等因素，选定了cao、y2o3、zro2、tio2、al2o3分别作为替换氧化物，并针对性的进行替换，并对烧结制成的样品进行xrd、sem的表征，以分析氧化物相的改变对样品相的影响，探究烧结过程中的相变机理。

同时，对一些烧结相表征结果较好的样品，进行力学性能以及表面耐磨性能的测试，分析并比较。

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3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。

明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。

确定技术方案，并完成开题报告；

第4－11周：按照设计方案，进行预实验（tg-dsc测试稳定性），之后进行高熵陶瓷的烧结，并不断改变金属氧化物，进行对比；

第12－14周：采用xrd、fe-sem等测试技术对高熵陶瓷的物相、显微结构进行测试；

第15－17周：总结分析实验数据，查阅资料，完成并修改毕业论文；

第18周：提交论文；

第19周：论文答辩。

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4. 参考文献（12篇以上）

[1]Rost C M, Sachet E, Borman T, et al. Entropy-stabilized oxides[J]. Nature Communications, 2015, 6:8485.

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[11]C. H. Tsau, Y. C. Yang, C. C. Lee, L. Y. Wu, and H. J. Huang,The low electrical resistivity of the high-entropy alloy oxide thin films，Procedia Engineering，vol. 36, pp. 246–252, 2012.

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