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TiAl基耐磨复合材料的制备与性能研究的开题报告

一、选题背景及意义

随着现代工业的发展，材料科学和工程技术日益成为推动工业进步和发展的关键技术。在工业生产中，材料的磨损是无法避免的现象，因此耐磨材料的研究对于提高机械设备的使用寿命、减少维修费用、提高生产效率和降低成本具有重要意义。

TiAl基复合材料具有低密度、高硬度、高强度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀等优异性能，因此被广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车制造、化工等领域。然而，TiAl基材料的磨损性能及其应用领域受到制约，其解决方法之一就是制备高性能的耐磨复合材料。

二、研究内容与目标

本课题旨在研究制备TiAl基耐磨复合材料的方法及其性能，具体内容包括：

1.TiAl基耐磨复合材料的制备方法研究，主要包括粉末冶金法、扩散连接法和热压连接法等；

2.对TiAl基耐磨复合材料的微观结构、物理性能和力学性能进行研究，包括硬度、磨损、耐腐蚀等性能；

3.探索提高TiAl基耐磨复合材料性能的途径和方法。

三、研究步骤与方法

1.文献调研：了解TiAl基材料在耐磨方面的研究进展及其应用现状。

2.实验设计：根据耐磨复合材料的制备方法设计相应的实验方案。

3.制备耐磨复合材料：采用粉末冶金法、扩散连接法和热压连接法等方法制备TiAl基耐磨复合材料。

4.微观结构和性能测试：采用SEM、XRD、摩擦磨损试验等测试手段研究制备的复合材料的微观结构和性能。

5.性能评价与分析：对实验结果进行数据处理和分析，并探索提高TiAl基耐磨复合材料性能的途径和方法。

四、研究预期成果

1.建立一种制备TiAl基耐磨复合材料的有效方法，并探索其优化方案；

2.分析复合材料的微观结构和性能；

3.探索提高TiAl基耐磨复合材料性能的途径和方法；

4.为制备高性能、耐磨的TiAl基复合材料提供理论和实验依据。

五、研究计划及时间表

本研究计划用时三年，按以下时间节点组织开展：

第一年：文献调研、实验设计、样品制备；

第二年：微观结构和性能测试、数据处理、性能评价分析；

第三年：提高性能途径和方法探索、结果总结和撰写论文。