红条毛肤石鳖牙齿纳米结构、力学性能及自锋利特性的研究

发布时间：2017-04-26 08:06

  本文关键词：红条毛肤石鳖牙齿纳米结构、力学性能及自锋利特性的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文首先利用SEM观察红条毛肤石鳖牙齿外层的磁铁矿纳米结构,同时EDS分析石鳖牙齿内外层的成分及其分布。SEM观察发现红条毛肤石鳖成熟牙齿外层磁铁矿具有不同的组织结构,分别是背部的粗大纳米柱,腹部边缘的细纤维组织和腹部内侧的片层结构,三种结构织构相互垂直,且平滑过渡,保证了石鳖牙齿内部结构的完整性和连续性。另外,红条毛肤石鳖未成熟牙齿由大量的纳米颗粒组成,且牙齿背、腹部区域的晶体颗粒尺寸不同,腹部的较小,背部的较大。EDS分析红条毛肤石鳖成熟牙齿的成分分布,发现牙齿呈现明显的内外层,外层主要由Fe、O元素组成,为Fe3O4磁铁矿,内芯主要由Fe、P元素组成。且进一步研究红条毛肤石鳖的不成熟牙齿,得出各矿物相的沉积顺序不同,以外层磁铁矿的沉积为先,再以芯部铁磷相的填充结束。 其次,利用纳米压痕技术和维氏硬度仪测量了红条毛肤石鳖牙齿外层磁铁矿层的硬度值,实验数据显示出红条毛肤石鳖牙齿横截面上背、腹部磁铁矿区域的硬度和弹性模量存在较大差异,从牙齿背部向腹部区域硬度和弹性模量逐渐变大；红条毛肤石鳖牙齿纵截面上腹部磁铁矿区域的硬度值变化较小,约为400-500Hv。 最后,通过SEM观察磨损牙齿的磨损特征,并结合内部显微结构,分析红条毛肤石鳖牙齿的自锋利特性及其微观机制,推测出红条毛肤石鳖牙齿的自锋利特征的形成主要有两个原因。第一,是由于牙齿背、腹部区域的硬度不同,造成牙齿较硬的腹部区域磨损较慢,在前端始终存在一个尖角；第二,是由于牙齿背、腹部的结构织构取向的不同,背部区域的粗大纳米柱平行于摩擦力,往往以剥落的方式造成材料较快损失,腹部区域的片层结构垂直摩擦力,材料损失较少,如此,腹部的磨损要小于背部区域,也会在牙齿腹部前端形成尖角。
【关键词】：磁铁矿 纳米结构 力学性能 自锋利特性
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R783.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-28
• 1.1 生物矿化简述10-12
• 1.2 铁矿化物种类12
• 1.3 石鳖及齿舌12-16
• 1.3.1 石鳖12-13
• 1.3.2 齿舌13-16
• 1.4 石鳖主侧齿的成分和结构16-25
• 1.4.1 有机物成分16-17
• 1.4.2 有机物结构17-19
• 1.4.3 无机矿物成分19-22
• 1.4.4 无机矿物结构22-25
• 1.5 石鳖牙齿力学性能25-26
• 1.6 石鳖牙齿研究现状26-28
• 第二章 红条毛肤石鳖齿舌及其磁铁矿化物的SEM观察28-52
• 2.1 前言28-29
• 2.2 实验方法29-31
• 2.2.1 EDS能谱分析29
• 2.2.2 SEM观察试样29
• 2.2.3 样品制备29-31
• 2.3 实验结果与分析31-50
• 2.3.1 齿舌31-32
• 2.3.2 牙齿外部形态32-33
• 2.3.3 成熟牙齿外层磁铁矿层的显微结构33-39
• 2.3.4 成熟牙齿的EDS分析39-43
• 2.3.5 未成熟牙齿的显微结构43-45
• 2.3.6 未成熟牙齿的DS分析45-50
• 2.4 本章小结50-52
• 第三章 红条毛肤石鳖牙齿力学性能的研究52-64
• 3.1 前言52-53
• 3.2 实验方法53-55
• 3.2.1 样品制备53-54
• 3.2.2 纳米压痕及参数设定54-55
• 3.2.3 维氏压痕及参数设定55
• 3.3 实验结果与讨论55-62
• 3.3.1 纳米压痕载荷-位移曲线55-57
• 3.3.2 纳米压痕硬度-位移和弹性模量-位移曲线57-60
• 3.3.3 维氏硬度60-62
• 3.4 本章小结62-64
• 第四章 石鳖牙齿的自锋利特性及其微观机制64-76
• 4.1 前言64-65
• 4.2 实验结果与讨论65-73
• 4.2.1 石鳖牙齿的自锋利特性65-68
• 4.2.2 自锋利特性的微观机制68-71
• 4.2.3 石鳖牙齿取食行为的预测71-72
• 4.2.4 牙齿的结构-性能关系72-73
• 4.3 本章小结73-76
• 第五章 总结76-78
• 参考文献78-86
• 致谢86-88
• 个人简历88-90
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文与其他研究成果90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 钱霞,刘维,赵见高;红条毛肤石鳖齿舌牙齿内的纳米磁性矿物质[J];科学通报;2002年01期

2 刘传林;梁丽坤;陈朋;刘成圣;陈西广;;石鳖主侧齿齿尖铁矿化途径与铁蛋白定位[J];水生生物学报;2011年04期

3 钱霞,赵见高,刘传琳;红条毛肤石鳖主要横向牙齿内纳米磁性矿物质的扫描电镜研究[J];物理学报;2002年06期

4 赵见高,温戈辉,刘传林,刘承华,詹文山;红条毛肤石鳖齿舌的磁性研究[J];物理学报;1999年05期

  本文关键词：红条毛肤石鳖牙齿纳米结构、力学性能及自锋利特性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：328045