纯镁和二元镁合金的导热行为研究

发布时间：2023-05-28 08:35

　　轻质、高导热的镁合金是非常有潜力的空间低温材料以及电子产品散热器材料。为了开发高导热的镁合金,本文制备了不同含量的5种二元镁合金来研究合金元素对于热导率的影响,并且通过挤压和退火处理来改变纯镁及二元镁合金的显微组织,系统地研究晶粒度、织构、孪晶等对纯镁及镁合金热导率的影响。采用纵向稳态热流法测试了纯镁和二元镁合金在2-300K的低温热导率与电阻率,通过闪光法测量了纯镁和二元镁合金在300-573K的高温热扩散系数和热导率;利用光学显微镜(OM)观察微观组织的变化;采用电子背散射(EBSD)分析了织构和孪晶的演变。根据各因素的影响规律,揭示了镁合金热导率的内在机理,从而为高导热镁合金的开发和应用提供了理论指导。纯镁在30-40K的温度区域出现热导率的峰值,该峰值是由于电子-缺陷散射以及电子-声子散射相互竞争所导致的。织构对于纯镁的低温热导率影响不大,但是对于电阻率的影响随着温度的增加有增大的趋势;晶粒度对于纯镁低温热导率的峰值高度(即热导率的极大值)有显著影响,随着晶粒度的增加,纯镁的热导率峰值增加,这与晶粒度的增加减弱了晶界对于电子的散射作用有关。添加了合金元素后,除了低Zn含量的Mg...

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 金属的热导率
        1.2.1 热导率简介
        1.2.2 电子热导率
        1.2.3 声子热导率
        1.2.4 热导率的测量方法
    1.3 纯镁和镁合金的热导率
        1.3.1 合金元素对热导率的影响
        1.3.2 织构对热导率的影响
        1.3.3 温度对热导率的影响
    1.4 本文研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方案
    2.3 试验方法
        2.3.1 热挤压
        2.3.2 光学显微组织观察
        2.3.3 物相分析
        2.3.4 热导率测试
        2.3.5 EBSD测试
第3章 纯镁和二元镁合金的显微组织演变
    3.1 引言
    3.2 铸态纯镁和二元镁合金的显微组织观察
        3.2.1 铸态Mg-Al合金的显微组织观察
        3.2.2 铸态Mg-Zn合金的显微组织观察
        3.2.3 铸态Mg-Mn合金的显微组织观察
        3.2.4 铸态Mg-Ca合金的显微组织观察
        3.2.5 铸态Mg-Cu合金的显微组织观察
    3.3 挤压态纯镁和二元镁合金的显微组织观察
        3.3.1 挤压态Mg-Al合金的显微组织观察
        3.3.2 挤压态Mg-Zn合金的显微组织观察
        3.3.3 挤压态Mg-Mn合金的显微组织观察
        3.3.4 挤压态Mg-Ca合金的显微组织观察
        3.3.5 挤压态Mg-Cu合金的显微组织观察
    3.4 本章结论
第4章 纯镁和二元镁合金 2-300K的热导率和电阻率
    4.1 引言
    4.2 纯镁在 2-300K的热导率和电阻率
        4.2.1 织构对纯镁低温热导率和电阻率的影响
        4.2.2 晶粒度对纯镁低温热导率和电阻率的影响
    4.3 二元合金在 2-300K的热导率和电阻率
        4.3.1 合金元素对低温电阻率的影响
        4.3.2 合金元素对低温热导率的影响
    4.4 电阻率与热导率的关系
    4.5 低温热导率的机理研究
    4.6 本章结论
第5章 纯镁和二元镁合金 300-573K的热导率
    5.1 引言
    5.2 纯镁 300-573K的热导率
        5.2.1 织构对纯镁高温热导率的影响
        5.2.2 晶粒度对纯镁高温热导率的影响
        5.2.3 拉伸孪晶对纯镁高温热导率的影响
    5.3 二元镁合金 300-573K的热导率
        5.3.1 合金元素对二元镁合金高温热导率的影响
        5.3.2 织构对二元镁合金高温热导率的影响
    5.4 高温热导率的机理研究
    5.5 本章结论
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3824295