文 献 综 述
摘要：本课题主要研究喷丸参数对于纯铜表面纳米化的影响，对不同喷丸参数下的纯铜的硬度，耐磨性，抗菌性与原始样品进行对比，探究分析各喷丸工艺参数对于纯铜各方面的影响，选择优化喷丸参数。
关键词：纯铜，表面纳米化，喷丸，抗菌，接触杀伤，硬度，耐磨性，喷丸工艺参数
1 引言
铜是人类最早使用的金属之一，存在于地壳和海洋中。铜在地壳中的含量约为0.01%，在个别铜矿床中，铜的含量可以达到3%～5%。自然界中的铜，多数以化合物即铜矿石存在。人类文明对铜的使用可追溯到公元前第5和第6世纪中期，人们开始采掘露天铜矿，并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿，铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。金属的力学性能大多与其晶粒大小有关,比如晶粒大小降低,金属的硬度及强度上升,塑性和韧性加强等。故而,降低晶粒尺寸是改良金属材料综合性能的有效方法之一。很多材料均从表面开始失稳,如摩擦磨损、疲劳断裂和电化学腐蚀等,因此如果材料的表层获得了一定厚度的细晶结构,也就是通过一定方法的处理使金属表面的晶粒实现极度细化以达到纳米尺寸,这样可使材料的力学能力得到显著改变,使其在材料加工处理及应用上具有更强的适应能力[1]。
2 材料表面处理方法及其研究现状
2.1纳米晶材料及其特点
纳米晶材料,其概念是由H.Gleiter教授首先提出,是指晶粒尺寸在1～100nm数量级的固体材料[2],其结构特点是晶体缺陷密度高、晶粒尺寸很小、晶界体积百分数相比粗晶要大得多[3]。纳米晶材料与其他材料如多晶材料或非晶材料相比,具有显著不同的优良性能,如强度高,硬度大,扩散速率快,热膨胀系数大,耐磨性好及特别的磁、光和电性能等[2]。被誉为“21世纪的新材料”。
纳米晶/超细晶材料根据结构形态分类有四种情况,如图1.2.1所示:①具有原子束和原子簇结构的零维细晶材料(图1.1(0));②具有纤维状结构的一维细晶材料(图1.1(1));⑤具有直径在纳米量级的丝或线状结构的二维细晶材料(图1.1(2));④具有在三维方向上晶粒尺寸均在纳米量级或亚微米范围内的H维细晶材料(图1.1(3)),三维纳米晶体材料一般简称纳米晶体材料[4]。
