毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
1.课题研究背景和意义
随着航天，车辆，军事，医疗等领域的发展，人们对于材料的轻质、高强、耐热性能的要求逐步提高。降低材料重量，提高材料强度等各方面性能成为目前广泛探讨的一个话题。
钛元素分布广泛，它的密度是钢的40％，却有与钢相同的硬度，可以提高金属的结构效率。钛合金从出现开始便广泛应用于航空航天，是航空发动机风扇、压气机轮盘和叶片等重要构件的首选材料，被誉为太空金属[1-2]。其中，TC4钛合金钢是一种目前使用广泛的钛合金（见图1）。
TC4钛合金钢属于Ti-Al-V系，是一种稳定的α β型双相钛合金。TC4钛合金钢其具有密度小，比强度高，耐腐蚀等特点，使它成为许多工业生产中部分不可缺少的结构材料。钛具有良好的生物相容性，与骨组织之间有较好的生物力学适配性，于振涛、余森等人[3]总结归纳了钛合金钢医用价值，钛合金因其长效生物安全性和生物力学也成为医用材料发展最有价值的材料之一。此外，TC4钛合金钢材料在航空航天等领域也有广泛的应用，TC4钛合金钢材料经常被作为机舱外壳、飞机发动机零件等关键材料使用。TC4-M钛合金钢无缝异型管[4]经研究便作为重要零件用于飞机制造中，减轻飞机质量，保证飞行安全。胡世刚、贾栓孝[5]等人也对TC4飞机用钛合金制备工艺进行研究，得到一种可行的飞机用钛合金制备方法。TC4钛合金钢材料因其优秀的性能目前受到广泛研究，而在航空航天材料中风扇、高压压气机盘件和叶片[1]使用时需要有极强的耐高温抗氧化能力，表面涂覆涂层可提高TC4钛合金钢耐高温的能力[6]。TC4钛合金在钢提高它的抗氧化、耐高温方面还有很大的发展空间，是十分具有研究价值的金属材料。
2.机械球磨技术基本介绍
机械球磨技术由Banjamin[7]在研究氧化物弥散强化镍基高温合金时提出，机械球磨技术拥有制备成本低、设备简单、操作简便、生产周期短及可在常温常压下制备等特点，在制备功能性材料，功能性薄膜等方面具有诱人的前景，但与此同时，球磨技术又有很多缺陷，球磨与球磨之间的相互碰撞会导致球磨磨损，球磨与管壁之间的碰撞会导致磨管内局部高温，都会对球磨质量产生影响，导致磨料失效或发生不理想的变质，因此球磨技术产物与球磨使用的材料、球磨参数有、磨球材质、以及磨球气氛等因素相关。机械球磨技术根据其作用机理大致可以分为三类：机械球磨过程中，初始球磨组元之间发成化学反应而生成合金的，称为机械合金化；粉末颗粒仅经历变形、破裂等物理变化而未发生化学反应的，称机械研磨；粉末冷焊附着于球磨基体表面形成薄膜的，称机械涂覆[6]。机械合金化制备涂层，可以减少球磨参数、材质等问题对球磨工艺的影响，通过研究可得出涂层制备最合理的参数，从而提升制备的涂层性能[7-9]。
机械合金化法在涂层制备与研究领域已有了广泛的研究，都获得了不错的成果。多名学者[10-12]总结归纳机械合金化的机理与研究发展，为国内机械合金化的研究打下基础；盛娅峥等人[13]研究了NbAl化合物的机械合金化制备的机理；齐宝森等人[14]研究了Cr-Al涂层使用机械合金化制备的研究。然而机械合金化制备工艺目前仍处于初级阶段，球磨工艺参数与涂层制备的性能仍需要进一步优化[12]。
3.Ti-Al合金性能及研究现状
Ti-Al合金也是应用十分广泛的合金，主要应用与航空航天材料。Ti-Al具有密度低，轻质的性能外，其优秀的耐高温，抗氧化能力使其成为重要的航天材料的原因之一。Ti-Al合金因其优异的抗氧化能力进行广泛了研究。谷丽等人[15]对Ti-Al合金进行高温氧化实验，获得了高温氧化下Ti-Al合金表面氧化层成分（见图2），得到了氧化动力学曲线规律。王玲等人[16]也进行的不同温度的Ti-Al合金氧化实验研究，研究指出：随着温度升高，Ti-Al合金的抗氧化能力会随之下降，而氧化分层现象则会更加明显。
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