01-材料科學(xué)與工程學(xué)院2011屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告模板.docx

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告論文題目：鋁硅合金電導(dǎo)率研究 學(xué) 院： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 成控0802班 學(xué)生姓名： 王崢 指導(dǎo)教師： 李潤(rùn)霞 開(kāi)題時(shí)間： 2012 年 3 月 19 日一、課題研究的背景及意義上世紀(jì)50-70年代，銅作為稀缺戰(zhàn)略資源，在我國(guó)工業(yè)與民用電氣應(yīng)用方方面的國(guó)策就是“以鋁代銅”，銅質(zhì)線纜不可能在民用建筑中使用，到80年代中期，蠢驢制線纜在使用中的問(wèn)題暴漏出來(lái)，尤其是鋁導(dǎo)線接頭氧化引發(fā)多起火災(zāi)，加之當(dāng)時(shí)銅、鋁價(jià)格差別不大，銅導(dǎo)體在電氣、機(jī)械、耐久性等方面的諸多優(yōu)越性，在應(yīng)用上就逐漸變成了以銅為主，到了90年代以后，多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范也要求在民用建筑中使用銅線纜，鋁導(dǎo)體基本就沒(méi)有采用了。但在今天，隨著銅價(jià)格的持續(xù)走高，鋁合金導(dǎo)體在成本上的優(yōu)勢(shì)又體現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)，鋁制導(dǎo)體的密度低，柔韌性好，耐腐蝕等特性又優(yōu)于銅質(zhì)導(dǎo)體，又逐漸回到人們視線中，同時(shí)，由于現(xiàn)代鋁制線纜導(dǎo)體是合金成分，回收同時(shí)要提純，成本和技術(shù)要求都很高，在回收市場(chǎng)的行情非常不好，故在一定程度上能夠防止盜竊事故的發(fā)生。由于以上所述的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，鋁合金導(dǎo)體的研究有非常廣闊的前景。二、鋁硅合金導(dǎo)體的研究現(xiàn)狀及發(fā)展高導(dǎo)電鋁硅合金兼具良好的鑄造性、高導(dǎo)電性、較高強(qiáng)度、耐腐蝕和耐摩擦等綜合性能，是一種優(yōu)異的結(jié)構(gòu)功能材料，并在一些場(chǎng)合如高壓電器開(kāi)關(guān)、輸電纜線等逐步取代銅等傳統(tǒng)電氣材料。鋁硅合金相對(duì)于銅、鈦等材料價(jià)格低廉，相對(duì)于鋼鐵具有輕質(zhì)特征，在大規(guī)模電工基礎(chǔ)建設(shè)工程方面的應(yīng)用將會(huì)有廣闊的前景，然而目前高導(dǎo)電鋁硅合金還缺少很有效的可以用于工業(yè)生產(chǎn)的方法，有必要進(jìn)一步改進(jìn)生產(chǎn)工藝，并研究各種因素對(duì)合金電導(dǎo)率的影響以期獲得制造擁有更好的電氣性能的鋁硅合金元件的方法。三、主要研究?jī)?nèi)容1、鋁基體晶粒度對(duì)鋁硅合金電導(dǎo)率的影響 晶界作為一種面缺陷，使得電子波散射增加，材料的導(dǎo)電性能下降，據(jù)此可以推論隨著鋁基體晶粒的細(xì)化，鋁硅合金的電導(dǎo)率會(huì)下降。通常鋁合金中最常用的晶粒細(xì)化劑是鈦，本實(shí)驗(yàn)也使用鈦?zhàn)鳛榫Я＜?xì)化劑，研究鈦的含量，鋁的晶粒度與鋁硅合金電導(dǎo)率的關(guān)系。2、鋁基體中的固溶硅對(duì)鋁硅合金電導(dǎo)率的影響由于鋁與硅的晶格常數(shù)存在很大差異，固溶于鋁基體中的硅導(dǎo)致鋁基體晶格畸變，對(duì)電子波的散射將會(huì)增強(qiáng)。在特殊條件下，硅從基體析出形成化合物，此時(shí)析出態(tài)的硅對(duì)電子的散射作用小于其造成晶格畸變時(shí)的散射強(qiáng)度。通過(guò)熱處理可以控制固溶在鋁基體中硅的量，據(jù)此探究固溶體的電導(dǎo)率變化規(guī)律。3、析出的共晶硅對(duì)鋁硅合金電導(dǎo)率的影響 由于硅的電導(dǎo)率遠(yuǎn)小于鋁，所以粗片狀、針狀硅的存在對(duì)電子波的影響較大，阻礙了電子傳播從而降低了電導(dǎo)率。纖維狀硅較粗片狀硅、針狀硅對(duì)電子波影響小，因而可以通過(guò)變質(zhì)處理改變析出硅的形態(tài)，使粗片狀硅、針狀硅轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維狀硅以提高導(dǎo)電率。另一方面枝晶間距的縮短也有利于導(dǎo)電率的升高。常用的鋁硅合金變質(zhì)劑為鈉，本實(shí)驗(yàn)也采用以鈉鹽為主要成分的變質(zhì)劑研究析出的共晶硅的形貌對(duì)鋁硅合金電導(dǎo)率的影響規(guī)律4、孿晶 通過(guò)塑性變形、位相變換、熱處理或其他物理化學(xué)處理通常會(huì)使各種金屬盒合金中存在孿晶。孿晶界是一種缺陷，理論上會(huì)降低合金的導(dǎo)電性，但是包含高密度孿晶界的金屬可能同時(shí)具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率，因?yàn)檫@種共格孿晶界具有極低的電阻，并通過(guò)無(wú)數(shù)的宮格孿晶界有效地阻礙了位錯(cuò)的滑移以從而保持了高強(qiáng)度，這種特性是其他類(lèi)型的晶界所不具有的，這就為不降低合金的強(qiáng)度的高導(dǎo)電性合金的制備奠定了理論依據(jù)，本實(shí)驗(yàn)采用塑性變形的方法研究孿晶對(duì)合金電導(dǎo)率的影響。四、實(shí)驗(yàn)方法試驗(yàn)用原材料為ZL102合金，ZL102合金是鋁硅二元合金的典型代表，硅含量為10%到13%。合金在石墨坩堝爐內(nèi)熔化，經(jīng)精煉除氣及相應(yīng)的熔體處理后澆入金屬模具中，將冷凝后的試塊加工成邊長(zhǎng)10mm10mm300mm的矩形試樣，利用雙電橋法測(cè)量試樣的電阻，并按照下式計(jì)算材料的電導(dǎo)率：=LSR式中，為材料的電導(dǎo)率，R為式樣的電阻，L為式樣所測(cè)電阻的長(zhǎng)度，S為式樣的平均截面積。將式樣拋光研磨，觀察金相組織，并對(duì)式樣的組織和性能所表現(xiàn)出來(lái)的關(guān)系進(jìn)行分析。五、論文工作計(jì)劃第12 周查閱與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料，熟悉課題；第 3 周查閱英文文獻(xiàn)資料，并完成英文資料翻譯；第4 周撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告；第5 周進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備工作，如準(zhǔn)備原料及安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間等第68周分別制定熔煉合金的工藝第910周將熔煉后的合金澆鑄成鑄錠，并切割成所需的試塊第1011周將部分鑄錠切割成小塊后，在水壓機(jī)上進(jìn)行擠壓，然后再切割成所需大小的試塊第1213周對(duì)試塊進(jìn)行電氣性能測(cè)試及金相實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)觀察并分析變質(zhì)對(duì)合金顯微組織與電導(dǎo)率的影響；總結(jié)出規(guī)律；第14周對(duì)比塑性變形前后合金顯微組織與電氣性能的變化，總結(jié)出規(guī)律；第1517周撰寫(xiě)畢業(yè)論文、準(zhǔn)備畢業(yè)答辯；第18周畢業(yè)論文答辯。報(bào)告內(nèi)容包括：1. 課題的來(lái)源及選題的依據(jù)，著重說(shuō)明本課題在國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)、目前的水平。本課題的目的、意義和開(kāi)展研究工作的設(shè)想。2. 課題研究擬采用哪些方法和手段。3. 論證完成課題的實(shí)驗(yàn)條件。4. 課題進(jìn)度安排5. 參考文獻(xiàn)：要求參考文獻(xiàn)不少于20篇，外文資料不少于5篇。6排版要求（總字?jǐn)?shù)3000字以上）：6.1 題目三號(hào)字體，中文宋體，英文Times New Roman，居中加粗。6.2 一級(jí)標(biāo)題4號(hào)字，中文宋體，英文Times New Roman，加粗。6.3 二級(jí)標(biāo)題小四號(hào)字，中文宋體，英文Times New Roman，加粗。6.4 正文內(nèi)容小四號(hào)字，中文宋體，英文Times New Roman，行距1.5倍行距。6.5 參考文獻(xiàn)五號(hào)字，中文宋體，英文Times New Roman，行距1.25倍。6.6采用A4紙，邊距：上下2.54厘米，左3.50厘米，右2.5厘米，左側(cè)裝訂。（點(diǎn)文件，頁(yè)面設(shè)置里）注意：（1）標(biāo)點(diǎn)符號(hào)一定要在宋體下輸入（2）漢字要求是宋體，數(shù)字及英文字母要求為T(mén)ime New Roman，點(diǎn)右件鍵字體里即可修改。（3）邊寫(xiě)開(kāi)題就邊把參考文獻(xiàn)也寫(xiě)出來(lái)，這樣方便?。?）新建個(gè)文檔把封面粘貼過(guò)去，再把正文和參考文獻(xiàn)粘貼過(guò)去。 （5）參考文獻(xiàn)標(biāo)點(diǎn)在英文狀態(tài)下輸入作者超過(guò)三人時(shí)，僅列出前三人姓名，第四名及以后用“等”字或“et al.”代替；中文文獻(xiàn)作者的姓名寫(xiě)法為：姓在前，全部大寫(xiě)，名首字母大寫(xiě)，其余小寫(xiě)，且名間加半字線；外文文獻(xiàn)作者的姓名寫(xiě)法為：姓在前，名在后，名字可用縮寫(xiě)形式；期刊刊名請(qǐng)寫(xiě)全稱；1 作者. 書(shū)名: 卷名M. 版本. 出版地: 出版者, 出版年.2 作者1, 作者2, 作者3 等（英文為et al）. 文題J. 期刊名: 版別, 年, 卷(期): 起止頁(yè)碼.3 作者. 學(xué)位論文名稱D. 出版地點(diǎn): 單位, 年份: 起止頁(yè)碼.4 責(zé)任者. 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)名稱S. 出版地: 出版者5 專(zhuān)利所有者. 專(zhuān)利