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Sc元素掺杂热处理协同效应及其材料性能研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1实验室材料科学的发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2稀土元素应用前景分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3掺杂与热处理技术的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1Sc元素掺杂材料研究概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2热处理对材料性能影响研究综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.3协同效应研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.1主要研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3.2详细研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.4.1实验研究方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

1.4.2分析测试手段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

实验材料与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1实验原料与规格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.1基体材料选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1.2Sc元素来源与纯度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2样品制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.1掺杂样品合成路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.2.2热处理工艺设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3微结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.3.1X射线衍射分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.2扫描电子显微镜观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.4性能测试与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.4.1力学性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

2.4.2热学性能分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.4.3电学/磁学性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

Sc元素掺杂对材料结构与性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.1Sc元素掺杂对材料微观结构的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1.1晶相组成变化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.1.2晶粒尺寸与形貌演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2Sc元素掺杂对材料宏观性能的改善．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.1力学性能提升机制探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.2.2热稳定性增强分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2.3(电学/磁学)性能变化规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

热处理对材料结构与性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．