納米晶純鈦電流輔助微成形尺度效應及增塑機制研究

《納米晶純鈦電流輔助微成形尺度效應及增塑機制研究》是依託哈爾濱工業大學，由徐傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米晶純鈦電流輔助微成形尺度效應及增塑機制研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐傑

項目摘要

本項目針對納米晶純鈦微型植入體微製造問題，提出了電流輔助微成形工藝方法，研製了電-熱-力多場耦合作用下微納米力學性能測試裝置，研究納米晶純鈦電流輔助微塑性變形行為和微摩擦行為，探討納米晶材料與脈衝電流在微成形過程的增塑機制，分析材料表面納米結構與微模具約束的界面接觸效應，考慮表面層/界面效應、電致塑性效應及焦耳熱效應的相互作用，建立納米晶純鈦微成形多場耦合效應理論模型，揭示納米晶純鈦電流輔助微成形尺度效應機理。進一步研究多場耦合作用下納米晶純鈦微觀組織演變規律，探討納米晶純鈦微塑性變形的熱力學和動力學問題，揭示納米晶純鈦電流輔助微成形熱穩定性機理。在此基礎上，研究納米晶純鈦電流輔助微成形工藝，實現微型牙科植入體的高精度和高性能可控制造。項目的開展對於促進塑性微成形技術在生物醫療領域的實際套用具有重要的科學意義和套用價值。

結題摘要

本項目針對納米晶純鈦微型植入體微製造技術問題，提出了脈衝電流輔助微成形新方法，研製了一台電流輔助微尺度力學性能測試裝置，系統研究了納米晶純鈦電流輔助微塑性變形行為，建立了納米晶純鈦電流輔助微成形數學本構模型，揭示了納米晶純鈦電流輔助微成形增塑機制。進一步研究了脈衝電流輔助微成形過程微觀組織結構演化規律，提出了基於晶界局部焦耳熱效應的微成形尺度效應理論模型，揭示了納米晶純鈦電流輔助微成形電致塑性效應機理。在此基礎上，設計了一套基於脈衝電流輔助微成形模具裝置，實現了納米晶純鈦微型植入體高質量成形。共發表學術SCI收錄10篇，包括塑性成形領域TOP1期刊IJP論文1篇。撰寫英文專著1章，申請國家發明專利4項，已授權1項，作國際會議特邀報告6次，培養研究生9人。本項目的實施為納米結構材料在微成形技術的套用提供了重要理論支撐。