01-材料科學與工程學院2011屆本科畢業(yè)設計(論文)開題報告模板.docx

本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告論文題目：鋁硅合金電導率研究 學 院： 材料科學與工程學院 專業(yè)班級： 成控0802班 學生姓名： 王崢 指導教師： 李潤霞 開題時間： 2012 年 3 月 19 日一、課題研究的背景及意義上世紀50-70年代，銅作為稀缺戰(zhàn)略資源，在我國工業(yè)與民用電氣應用方方面的國策就是“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題暴漏出來，尤其是鋁導線接頭氧化引發(fā)多起火災，加之當時銅、鋁價格差別不大，銅導體在電氣、機械、耐久性等方面的諸多優(yōu)越性，在應用上就逐漸變成了以銅為主，到了90年代以后，多項國家標準、規(guī)范也要求在民用建筑中使用銅線纜，鋁導體基本就沒有采用了。但在今天，隨著銅價格的持續(xù)走高，鋁合金導體在成本上的優(yōu)勢又體現(xiàn)出來，同時，鋁制導體的密度低，柔韌性好，耐腐蝕等特性又優(yōu)于銅質(zhì)導體，又逐漸回到人們視線中，同時，由于現(xiàn)代鋁制線纜導體是合金成分，回收同時要提純，成本和技術要求都很高，在回收市場的行情非常不好，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優(yōu)點，鋁合金導體的研究有非常廣闊的前景。二、鋁硅合金導體的研究現(xiàn)狀及發(fā)展高導電鋁硅合金兼具良好的鑄造性、高導電性、較高強度、耐腐蝕和耐摩擦等綜合性能，是一種優(yōu)異的結構功能材料，并在一些場合如高壓電器開關、輸電纜線等逐步取代銅等傳統(tǒng)電氣材料。鋁硅合金相對于銅、鈦等材料價格低廉，相對于鋼鐵具有輕質(zhì)特征，在大規(guī)模電工基礎建設工程方面的應用將會有廣闊的前景，然而目前高導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，有必要進一步改進生產(chǎn)工藝，并研究各種因素對合金電導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、主要研究內(nèi)容1、鋁基體晶粒度對鋁硅合金電導率的影響 晶界作為一種面缺陷，使得電子波散射增加，材料的導電性能下降，據(jù)此可以推論隨著鋁基體晶粒的細化，鋁硅合金的電導率會下降。通常鋁合金中最常用的晶粒細化劑是鈦，本實驗也使用鈦作為晶粒細化劑，研究鈦的含量，鋁的晶粒度與鋁硅合金電導率的關系。2、鋁基體中的固溶硅對鋁硅合金電導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致鋁基體晶格畸變，對電子波的散射將會增強。在特殊條件下，硅從基體析出形成化合物，此時析出態(tài)的硅對電子的散射作用小于其造成晶格畸變時的散射強度。通過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率變化規(guī)律。3、析出的共晶硅對鋁硅合金電導率的影響 由于硅的電導率遠小于鋁，所以粗片狀、針狀硅的存在對電子波的影響較大，阻礙了電子傳播從而降低了電導率。纖維狀硅較粗片狀硅、針狀硅對電子波影響小，因而可以通過變質(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維狀硅以提高導電率。另一方面枝晶間距的縮短也有利于導電率的升高。常用的鋁硅合金變質(zhì)劑為鈉，本實驗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鋁硅合金電導率的影響規(guī)律4、孿晶 通過塑性變形、位相變換、熱處理或其他物理化學處理通常會使各種金屬盒合金中存在孿晶。孿晶界是一種缺陷，理論上會降低合金的導電性，但是包含高密度孿晶界的金屬可能同時具有高強度和高導電率，因為這種共格孿晶界具有極低的電阻，并通過無數(shù)的宮格孿晶界有效地阻礙了位錯的滑移以從而保持了高強度，這種特性是其他類型的晶界所不具有的，這就為不降低合金的強度的高導電性合金的制備奠定了理論依據(jù)，本實驗采用塑性變形的方法研究孿晶對合金電導率的影響。四、實驗方法試驗用原材料為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10mm10mm300mm的矩形試樣，利用雙電橋法測量試樣的電阻，并按照下式計算材料的電導率：=LSR式中，為材料的電導率，R為式樣的電阻，L為式樣所測電阻的長度，S為式樣的平均截面積。將式樣拋光研磨，觀察金相組織，并對式樣的組織和性能所表現(xiàn)出來的關系進行分析。五、論文工作計劃第12 周查閱與課題相關的文獻資料，熟悉課題；第 3 周查閱英文文獻資料，并完成英文資料翻譯；第4 周撰寫開題報告；第5 周進行實驗前期準備工作，如準備原料及安排實驗時間等第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，在水壓機上進行擠壓，然后再切割成所需大小的試塊第1213周對試塊進行電氣性能測試及金相實驗，重點觀察并分析變質(zhì)對合金顯微組織與電導率的影響；總結出規(guī)律；第14周對比塑性變形前后合金顯微組織與電氣性能的變化，總結出規(guī)律；第1517周撰寫畢業(yè)論文、準備畢業(yè)答辯；第18周畢業(yè)論文答辯。報告內(nèi)容包括：1. 課題的來源及選題的依據(jù)，著重說明本課題在國內(nèi)外的研究動態(tài)、目前的水平。本課題的目的、意義和開展研究工作的設想。2. 課題研究擬采用哪些方法和手段。3. 論證完成課題的實驗條件。4. 課題進度安排5. 參考文獻：要求參考文獻不少于20篇，外文資料不少于5篇。6排版要求（總字數(shù)3000字以上）：6.1 題目三號字體，中文宋體，英文Times New Roman，居中加粗。6.2 一級標題4號字，中文宋體，英文Times New Roman，加粗。6.3 二級標題小四號字，中文宋體，英文Times New Roman，加粗。6.4 正文內(nèi)容小四號字，中文宋體，英文Times New Roman，行距1.5倍行距。6.5 參考文獻五號字，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，左側裝訂。（點文件，頁面設置里）注意：（1）標點符號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Time New Roman，點右件鍵字體里即可修改。（3）邊寫開題就邊把參考文獻也寫出來，這樣方便?。?）新建個文檔把封面粘貼過去，再把正文和參考文獻粘貼過去。 （5）參考文獻標點在英文狀態(tài)下輸入作者超過三人時，僅列出前三人姓名，第四名及以后用“等”字或“et al.”代替；中文文獻作者的姓名寫法為：姓在前，全部大寫，名首字母大寫，其余小寫，且名間加半字線；外文文獻作者的姓名寫法為：姓在前，名在后，名字可用縮寫形式；期刊刊名請寫全稱；1 作者. 書名: 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): 起止頁碼.3 作者. 學位論文名稱D. 出版地點: 單位, 年份: 起止頁碼.4 責任者. 標準編號 標準名稱S. 出版地: 出版者5 專利所有者. 專利