学科专业：材料学
论文题目：苎麻织物遗态陶瓷及其Cu基复合材料的制备与研究
答 辩 人：姜凤阳
指导教师：刘江南 教授
时 间：2018年12月2日上午9: 00
地 点：西工大友谊校区公字楼322
一、学位论文简介
增强体形状、尺寸、连接方式等空间配置形式决定金属基复合材料的性能，通过增强体的构型设计成为解决金属基复合材料发展瓶颈问题的新途径。在大自然的启发下，研究开发出新型的具有天然生物结构陶瓷/金属基复合材料，通过增强金属相与陶瓷相之间的协同作用、耦合效应及多功能响应机制，提高金属基复合材料的强度和刚度，并降低其塑韧性和损伤容限，解决传统金属基复合材料增强效率低等问题，尤其是将构型设计与具有天然纤维结构的陶瓷结合作为增强体更具优势。因此，从人为重构模板结构，研究构型增强金属基复合材料出发，以“遗态结构可调”和“网状织构可控”的苎麻纤维为模板，通过模板形状设计及遗态转化工艺制备苎麻织物结构的遗态陶瓷增强体，再与Cu无压复合制备出苎麻织物遗态陶瓷/Cu基复合材料，研究其显微结构、性能及无压浸渗工艺，为制备高性能的陶瓷/金属基复合材料奠定基础。
本文取得的主要创新与贡献如下：
（1）提出将构型设计运用到遗态陶瓷的结构设计中：结合纺织技术和模板合成法获得保持设计结构和苎麻纤维形态特征的苎麻织物遗态陶瓷，研究同一模板制备不同成分的构型结构遗态陶瓷，获得苎麻纤维织物遗态陶瓷的关键制备工艺参数，揭示不同工艺下的遗态转化机理，可解决遗态陶瓷后续加工成型困难、压制成型孔隙率低等问题，使人工构型调控仿生陶瓷结构和性能成为可能；
（2）成功实现金属Cu快速浸渗遗态陶瓷制备苎麻织物遗态Al2O3陶瓷/Cu基复合材料：研究浸渗工艺参数与增强体显微结构和基本物理性能变化关系，获得金属Cu无压浸渗工艺的关键参数，并对构型遗态陶瓷增强体的强韧化机制及电性能进行了初探；
（3）发现Cu合金快速浸渗非连续分级孔结构陶瓷浸渗机理：通过Cu-O-Al体系的浸渗热力学揭示氧元素作用机制，采用多种模型研究Cu-O-Al体系的浸渗动力学，提出氧元素辅助下金属Cu的快速浸渗模型，并揭示金属浸渗陶瓷预制体过程中金属基复合材料孔隙等缺陷形成机制。
二、攻读博士学位期间以第一作者（或导师第一）发表的与学位论文相关的学术论文
（1）第一作者. Morph-genetic Al2O3 porous ceramic with fabric-structure by processed bio-template from ramie fibres, Materials Letters, 2017, 194(5): 242-245. (SCI：000397353700063).
（2）第一作者. Synthesis of biomorphic SiC fabric ceramic from pre-processed ramie fibres, Advances in Applied Ceramics, 2017, 116(5): 1-6. (SCI：000402117000003).
（3）第一作者. 遗态SiC纤维织物结构陶瓷的制备及形成机理分析[J]. 纺织高校基础科学学报, 2018，1：1-6.
（4）第一作者. 生物形态SiC陶瓷上纳米线的制备及形貌演化[J]. 西安工业大学学报, 2018，1：46-51.
材料学院
20181130
