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Ru在无Re镍基单晶高温合金中的作用研究开题报告

一、选题背景

随着航空航天、能源等领域的不断发展，对于高温材料的需求越来越大，尤其是高强度、高耐高温性的单晶高温合金，已经成为这些领域的重要材料。Re镍基单晶高温合金因具有优异的高温力学性能和热膨胀系数匹配性而成为首选材料之一。而Ru元素在高温合金中的应用和作用也越来越受到研究者的关注。

二、研究意义

Ru在高温合金中的应用和作用具有很大的应用前景，可以进一步提高高温合金的高温强度、抗氧化和抗蠕变性能，降低晶粒长大速率等。现有的研究主要集中于单独研究Ru、Re两种元素在高温合金中的作用，很少对Ru、Re相互作用的影响进行探究。因此，本研究旨在研究Ru元素在无Re镍基单晶高温合金中的作用机理。

三、研究内容和方法

1.研究Ru元素对无Re镍基单晶高温合金高温强度和抗氧化性能的影响；

2.研究Ru元素对无Re镍基单晶高温合金晶粒长大速率和抗蠕变性能的影响；

3.探究Ru、Re相互作用对无Re镍基单晶高温合金力学性能的影响；

4.采用常规材料实验、显微镜、热分析等方法进行实验研究；

5.分析实验结果，探究Ru元素在无Re镍基单晶高温合金中的作用机理。

四、预期成果

本研究主要预期达到以下成果：

1.普及和推广Ru在高温合金中的应用和作用；

2.揭示Ru元素对无Re镍基单晶高温合金高温性能的影响机理；

3.为进一步提高高温合金材料的性能提供理论参考和实验依据。

五、进度安排

本研究计划分为以下几个阶段进行：

1.文献调研和材料准备（1个月）；

2.常规材料实验和测试（3个月）；

3.显微镜、热分析等方法分析实验结果（2个月）；

4.撰写论文并进行修稿（2个月）。

六、参考文献

1.WeiW,JiaM.EffectsofReandRuadditionsontherecrystallizationbehaviorofNi-basedsuperalloycontaininghighcontentofCr[J].JournalofAlloysandCompounds,2015,625:273-280.

2.WangL,FuH,YangP,etal.MicrostructureandoxidationpropertiesofRu-incorporatedNiAlcoatingpreparedbyelectrodeposition[J].SurfaceandCoatingsTechnology,2015,269:21-26.

3.SangW,PeiY,ChenW,etal.ElevatedtemperaturemechanicalpropertiesandmicrostructuresofsinglecrystalNi-basedsupperalloyscontainingrutheniumandrhenium[J].InternationalJournalofRefractoryMetalsandHardMaterials,2017,67:8-16.