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复合材料梯度结构组织工程支架建模方法 被引量:7
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作者 郑卫国 颜永年 熊卓 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第11期58-61,共4页
使用传统方法制造组织工程细胞载体支架存在材料单一、结构简单的缺点,提出了一种基于快速成形技术(MEM工艺,类似于FDM)的复合材料梯度结构组织工程支架的建模方法。使用这种方法,可以按照支架的特点和要求,分别采用结构模板和材料模板... 使用传统方法制造组织工程细胞载体支架存在材料单一、结构简单的缺点,提出了一种基于快速成形技术(MEM工艺,类似于FDM)的复合材料梯度结构组织工程支架的建模方法。使用这种方法,可以按照支架的特点和要求,分别采用结构模板和材料模板进行支架的结构设计和材料设计,从而实现支架的多种材料和梯度结构。 展开更多
关键词 建模方法 组织工程支架 复合材料梯度结构 结构模板 材料模板 快速成形 生物材料
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离心铸造铝-铁自生梯度复合材料梯度结构研究 被引量:1
2
作者 左孝青 张强 张召亮 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第10期83-84,87,共3页
为获得具有较好梯度结构的梯度材料,提出并采用了一种新的离心力-多孔金属中间层法制备铝-铁自生(in suit)梯度复合材料,进行了制备过程的实验研究。主要内容包括:工艺(材料)设计、正交实验主体、数据处理及结果分析等,重点进行了工艺... 为获得具有较好梯度结构的梯度材料,提出并采用了一种新的离心力-多孔金属中间层法制备铝-铁自生(in suit)梯度复合材料,进行了制备过程的实验研究。主要内容包括:工艺(材料)设计、正交实验主体、数据处理及结果分析等,重点进行了工艺参数对梯度结构影响的分析。实验结果表明,在离心转速、中间层厚度、金属温度、预热温度4个工艺参数中,中间层的极差为次大值,表明中间层的存在对梯度结构的形成有较大的影响。 展开更多
关键词 离心铸造技术 铝-铁自生梯度复合材料 梯度结构 离心力-多孔金属中间层法
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Al-Ag功能梯度复合材料的制备及其性能研究
3
作者 张杨 杨学斌 +3 位作者 李培博 罗国强 沈强 孙一 《功能材料》 北大核心 2025年第4期4032-4040,共9页
准等熵压缩实验可以通过轻气炮驱动不同阻抗分布的弹丸材料实现。弹丸的阻抗分布决定了加载的应力-应变率范围。采用粉末铺层结合热压烧结工艺制备了阻抗连续变化的Al-Ag梯度复合材料,并对单层Al-Ag复合材料以及Al-Ag梯度复合材料的结... 准等熵压缩实验可以通过轻气炮驱动不同阻抗分布的弹丸材料实现。弹丸的阻抗分布决定了加载的应力-应变率范围。采用粉末铺层结合热压烧结工艺制备了阻抗连续变化的Al-Ag梯度复合材料,并对单层Al-Ag复合材料以及Al-Ag梯度复合材料的结构与性能进行了研究。结果表明,Al-Ag梯度复合材料的最佳烧结工艺为570℃-100 MPa-2 h,各组分的Al-Ag复合材料致密度均大于95%。除此之外,各组分的Al-Ag复合材料的力学性能、SEM、热膨胀系数结果均表明Al-Ag梯度复合材料的可行性。Al-Ag梯度复合材料的SEM和EDS结果表明梯度复合材料内部元素分布与设计方案一致,层间平行度较好。动态加载实验结果显示Al-Ag梯度复合材料具有良好的准等熵加载效果,有明显的准等熵加载效果,与模拟结果吻合较好。制备的Al-Ag梯度复合材料具有稳定的准等熵压缩效果,为探究不同应力-应变率下的材料的高压物性参数及损伤机制提供了支撑。 展开更多
关键词 梯度复合材料 Al-Ag 致密化 准等熵压缩
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W–Cu梯度复合材料的制备、组织与性能 被引量:1
4
作者 冯晓伟 司岸恒 +1 位作者 冯波 李达人 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期283-289,共7页
采用不同配比的W粉和Cu粉为原料,经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W–Cu梯度复合材料,研究了不同烧结温度下W–Cu梯度复合材料的微观组织、界面特征、物理性能、力学性能及抗热震性能。结果表明:900℃烧结制备W–Cu梯度复合材料... 采用不同配比的W粉和Cu粉为原料,经过混粉、放电等离子烧结后制备了三层的W–Cu梯度复合材料,研究了不同烧结温度下W–Cu梯度复合材料的微观组织、界面特征、物理性能、力学性能及抗热震性能。结果表明:900℃烧结制备W–Cu梯度复合材料相对密度高(95%)且保持了单层的原始设计成分;每个梯度层中W、Cu分布较均匀,W、Cu之间界面结合良好,未发生扩散。W–Cu梯度复合材料的力学性能呈梯度分布,W–40Cu层的显微硬度最高为HV 136。在压缩过程中,W–40Cu层首先发生断裂,最高压缩屈服强度为332 MPa。900℃烧结制备的W–Cu梯度复合材料的热导率为202 W·m^(-1)·K^(-1)。经抗热震实验后,梯度复合材料界面处无裂纹,具有良好的抗热震性能。 展开更多
关键词 梯度复合材料 放电等离子烧结 微观组织 界面特征 力学性能
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功能梯度复合材料的制备及隔热性能模拟研究
5
作者 郭建业 李文静 +1 位作者 苏力军 周玉贵 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-161,共6页
基于航空航天热防护技术对多功能隔热材料的需求,制备了由力学缓冲层、高温隔热层和核心隔热层构成的功能梯度复合材料,材料应力适应性强、耐温性高、隔热性能优异。通过模拟计算的方法对复合材料的隔热性能进行研究,结果表明,30mm厚的... 基于航空航天热防护技术对多功能隔热材料的需求,制备了由力学缓冲层、高温隔热层和核心隔热层构成的功能梯度复合材料,材料应力适应性强、耐温性高、隔热性能优异。通过模拟计算的方法对复合材料的隔热性能进行研究,结果表明,30mm厚的复合材料在1000℃、1000s的热载荷下隔热性能优异,各功能层厚度影响复合材料的传热背温。随着力学缓冲层/高温隔热层相对厚度的增大,复合材料背温和核心隔热层热面温度均增大,由于核心隔热层耐温极限的限制,力学缓冲层厚度最大为12mm,此时复合材料背温为26.10℃。力学缓冲层/核心隔热层、高温隔热层/核心隔热层相对厚度增大时,复合材料背温增大,核心隔热层热面温度减小,力学缓冲层的厚度最小为6mm,此时复合材料背温为20.21℃,高温隔热层的厚度最小为10mm,此时复合材料背温为22.58℃。 展开更多
关键词 功能梯度复合材料 应力适应性 耐温性 隔热性能 功能层 背温
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梯度层对铜基复合材料摩擦学性能的影响
6
作者 陆均明 李恒青 +2 位作者 张磊 李卫 刘洋赈 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3120-3128,共9页
采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和... 采用粉末冶金方法制备均质石墨−铜复合材料(10%C/Cu,质量分数)和2层梯度石墨−铜复合材料(7%C/Cu-10%C/Cu),研究梯度层对石墨−铜复合材料物理性能和摩擦学性能的影响,并对其摩擦磨损机制进行分析。研究结果表明:梯度复合材料的致密度和导电性相比于均质复合材料都得到了显著提升。在法向载荷为24、26和30 N时,梯度复合材料的磨损率相比于均质复合材料分别降低了8.24%、12.10%和11.30%;梯度材料和均质材料的平均摩擦因数和磨损率均随载荷的增加而升高;梯度复合材料的磨痕深度、宽度和材料挤出高度都比均质复合材料的小,且均随载荷的增加而增大。2种复合材料的磨损机制主要以磨粒磨损为主,氧化磨损和黏着磨损为辅。 展开更多
关键词 粉末冶金 梯度复合材料 石墨-铜复合材料 摩擦学性能 磨损机制
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过共晶铝硅自生梯度复合材料的组织与性能 被引量:23
7
作者 李克 王俊 +3 位作者 周鸣 张雪萍 孙宝德 周尧和 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期521-524,共4页
用电磁分离工艺成功制备了初生Si相体积分数、材料显微硬度和耐磨性沿径向呈梯度分布的棒状复合材料 ,讨论了梯度层的形成过程。微观组织观察和力学性能测试结果表明 :在近外壁区域形成了体积分数高达16 %的细小初生Si相偏聚区 ,此区硬... 用电磁分离工艺成功制备了初生Si相体积分数、材料显微硬度和耐磨性沿径向呈梯度分布的棒状复合材料 ,讨论了梯度层的形成过程。微观组织观察和力学性能测试结果表明 :在近外壁区域形成了体积分数高达16 %的细小初生Si相偏聚区 ,此区硬度高 ,耐磨性好 ,中心区为细小和均匀的共晶组织 ,两部分之间为颗粒体积分数渐变的过渡区 。 展开更多
关键词 电磁分离 过共晶铝硅合金 初生Si相 自生梯度复合材料
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硅含量对喷射沉积SiC_p/Al-Si功能梯度复合材料摩擦磨损性能的影响 被引量:11
8
作者 苏斌 严红革 +2 位作者 陈吉华 陈刚 杜嘉庆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期201-211,共11页
对喷射沉积技术制备的不同硅含量铝基功能梯度复合材料进行室温摩擦学性能研究。结果表明:当硅含量分别为7%、17%和20%时,SiCp/Al-Si功能梯度复合材料的摩擦因数随载荷或滑动速度(转速)的增加而减小;随着SiC颗粒含量的增加,摩擦因数... 对喷射沉积技术制备的不同硅含量铝基功能梯度复合材料进行室温摩擦学性能研究。结果表明:当硅含量分别为7%、17%和20%时,SiCp/Al-Si功能梯度复合材料的摩擦因数随载荷或滑动速度(转速)的增加而减小;随着SiC颗粒含量的增加,摩擦因数呈增大趋势;随基体硅含量增加,摩擦因数越稳定。在转速300~500 r/min、700~900 r/min和载荷10~30 N、40~50 N时,磨损率随转速、载荷的增加而升高,随SiC颗粒含量的增加而降低,梯度变化明显;在转速500~700 r/min和载荷30~40 N时,随转速、载荷的增加,磨损率反而减小;随基体硅含量的增加,磨损率呈降低趋势,材料在摩擦过程中生成的机械混合层(MML)厚度呈减小趋势。 展开更多
关键词 硅含量 喷射沉积 功能梯度复合材料 摩擦因数 磨损性能
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颗粒增强铝基梯度复合材料的摩擦磨损性能 被引量:13
9
作者 陈聪聪 陈刚 +1 位作者 严红革 苏斌 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1258-1264,共7页
采用新型喷射沉积技术制备SiC体积分数呈连续分布(0-30%)的Al-Si基梯度复合材料,利用MG-2000型销-盘磨擦磨损试验机,研究不同滑动转速和载荷对该梯度复合材料摩擦磨损性能的影响。采用SEM和MHV-2000型维氏硬度计研究该梯度复合材料的... 采用新型喷射沉积技术制备SiC体积分数呈连续分布(0-30%)的Al-Si基梯度复合材料,利用MG-2000型销-盘磨擦磨损试验机,研究不同滑动转速和载荷对该梯度复合材料摩擦磨损性能的影响。采用SEM和MHV-2000型维氏硬度计研究该梯度复合材料的显微组织、硬度及其耐磨性的梯度分布规律。结果表明:随着滑动转速和载荷的增大,梯度材料的摩擦因数逐渐降低;材料的磨损率随载荷的增加而增大,随滑动转速的提高先增大后减小,在转速500 r/min时达到最大;对比研究沉积态与热压态材料的摩擦磨损行为,喷射沉积态由于孔隙等缺陷的存在,其磨损形式主要是磨粒磨损和剥层磨损;热压后,梯度材料的磨损形式以磨粒磨损和粘着磨损为主;随基体中SiC含量的逐渐增加,锭坯各部分硬度和耐磨性也随之提高。 展开更多
关键词 Al-Si梯度复合材料 颗粒增强 耐磨性 磨损机制
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SiC/Al层状梯度复合材料的制备与抗毁伤特性 被引量:7
10
作者 蔺绍江 胡锐 +3 位作者 李金山 陈忠伟 李晓历 李玉龙 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期35-37,共3页
用真空热压法制备了SiC Al层状梯度复合材料 ;采用热压扩散工艺 ,实现了不同SiC含量的复合材料间的有效连接。实验表明SiC Al层状梯度复合材料制备时 ,添加纯铝过渡层有助于提高层间结合强度。通过穿甲试验对SiC Al层状复合材料的抗毁... 用真空热压法制备了SiC Al层状梯度复合材料 ;采用热压扩散工艺 ,实现了不同SiC含量的复合材料间的有效连接。实验表明SiC Al层状梯度复合材料制备时 ,添加纯铝过渡层有助于提高层间结合强度。通过穿甲试验对SiC Al层状复合材料的抗毁伤性能进行了分析 ,结果表明所制备的SiC Al层状复合材料具有比纯铝材料更为良好的抗毁伤性能。 展开更多
关键词 层状梯度复合材料 制备 抗毁伤
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离心铸造法制备Al_3Ti/Al原位自生功能梯度复合材料 被引量:15
11
作者 李健 陈体军 +1 位作者 郝远 袁承人 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2007年第5期31-34,共4页
采用离心铸造法,用TiO2粉末与纯铝熔液原位反应生成Al3Ti颗粒增强相,获得了组织和性能在径向上呈梯度分布的Al3Ti/Al功能梯度复合材料。考察了材料的显微组织和硬度,Al3Ti颗粒和材料硬度在径向上由外向内呈梯度分布。研究分析了离心和... 采用离心铸造法,用TiO2粉末与纯铝熔液原位反应生成Al3Ti颗粒增强相,获得了组织和性能在径向上呈梯度分布的Al3Ti/Al功能梯度复合材料。考察了材料的显微组织和硬度,Al3Ti颗粒和材料硬度在径向上由外向内呈梯度分布。研究分析了离心和转速、TiO2加入量和激冷强度对复合材料组织和硬度的分布梯度的影响。结果表明,这些因素对复合材料组织和性能分布梯度的影响较大。 展开更多
关键词 功能梯度复合材料(FGM) 离心铸造 原位反应 Al3Ti颗粒
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锡青铜梯度自润滑复合材料的摩擦学性能 被引量:17
12
作者 宁莉萍 王齐华 +1 位作者 杨丽君 简令奇 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期74-78,共5页
利用粉末冶金工艺设计和制备了新型润滑材料——锡青铜梯度自润滑复合材料;在MM-200型摩擦磨损试验机上考察了其摩擦学性能,利用扫描电子显微镜观察分析了磨损表面形貌,进而探讨了其摩擦磨损机理.结果表明:锡青铜梯度自润滑复合材料摩... 利用粉末冶金工艺设计和制备了新型润滑材料——锡青铜梯度自润滑复合材料;在MM-200型摩擦磨损试验机上考察了其摩擦学性能,利用扫描电子显微镜观察分析了磨损表面形貌,进而探讨了其摩擦磨损机理.结果表明:锡青铜梯度自润滑复合材料摩擦学性能优异,且偶件损伤轻微;所研制的锡青铜梯度自润滑复合材料的摩擦学性能优于目前国内常用的金属润滑材料555铅青铜、6501锡青铜以及进口多层金属润滑材料;锡青铜梯度自润滑复合材料的优异减摩抗磨性能取决于其特殊的梯度结构. 展开更多
关键词 锡青铜 梯度自润滑复合材料 摩擦学性能 磨损机理
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SiC颗粒增强铝合金基梯度复合材料锻造性能及其塑性图 被引量:3
13
作者 郭成 程羽 +2 位作者 苏文斌 尚春阳 许建群 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2000年第4期9-11,共3页
对 Si C颗粒增强铝合金基梯度复合材料的锻造性能进行了实验研究 ,绘制了该材料的塑性图。结果表明 :Si C颗粒增强铝合金基梯度复合材料能进行热塑性变形 ,在变形时 ,材料梯度层间界面无相对滑动 ,变形后基体仍保持连续 ,致密度有所提... 对 Si C颗粒增强铝合金基梯度复合材料的锻造性能进行了实验研究 ,绘制了该材料的塑性图。结果表明 :Si C颗粒增强铝合金基梯度复合材料能进行热塑性变形 ,在变形时 ,材料梯度层间界面无相对滑动 ,变形后基体仍保持连续 ,致密度有所提高 ;轴向梯度复合材料的变形符合最小层材料沿高度方向的变形差异较大 。 展开更多
关键词 梯度复合材料 锻造 性能 塑性图 碳化硅颗粒增强
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SiC_P/Cu梯度复合材料的制备及性能研究 被引量:6
14
作者 李春月 解念锁 王艳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第4期84-88,共5页
采用粉末冶金方法制备了SiCP/Cu均质复合材料及梯度复合材料,并对复合材料的显微组织、硬度、导电率和耐磨性进行了研究。结果表明:均质复合材料中SiC颗粒含量越多,导电率越小,耐磨性越好;梯度复合材料基体连续,组织及硬度呈梯度分布且... 采用粉末冶金方法制备了SiCP/Cu均质复合材料及梯度复合材料,并对复合材料的显微组织、硬度、导电率和耐磨性进行了研究。结果表明:均质复合材料中SiC颗粒含量越多,导电率越小,耐磨性越好;梯度复合材料基体连续,组织及硬度呈梯度分布且其耐磨性优于基体Cu材料;磨损机理是微切削磨损和磨粒磨损的复合作用。 展开更多
关键词 粉末冶金 SICP/CU 梯度复合材料 导电率 耐磨性
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铁—铜基梯度复合材料粉末压坯的激光烧结 被引量:2
15
作者 关庆丰 李玉龙 +5 位作者 郭作兴 胡建东 王红颖 王玉芬 王存山 文立军 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期245-249,共5页
用CO2激光器对铁—铜基梯度复合粉末冶金压坯进行了激光辐射烧结。在对激光束加热温度场下梯度复合材料各层热膨胀分析的基础上,提出了热应力缓和层的成分设计,并对烧结后的组织和性能进行了研究。
关键词 激光烧结 铁-铜基 梯度复合材料
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梯度陶瓷金属装甲复合材料研究进展 被引量:11
16
作者 王扬卫 王富耻 +1 位作者 于晓东 马壮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期209-214,共6页
详细综述了梯度陶瓷金属装甲复合材料的制备工艺,冲击加载下的动态响应,材料设计,抗弹性能与数值模拟方面的研究进展;讨论了梯度陶瓷金属装甲复合材料在装甲应用方面的优势,并指出了进一步研究重点。
关键词 复合材料 梯度装甲 梯度陶瓷金属复合材料 抗弹性能 动态响应
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利用高频磁场制备自生梯度复合材料的熔体温度选择 被引量:4
17
作者 李赤枫 王俊 +2 位作者 疏达 李克 孙宝德 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期973-978,共6页
研究了通过在熔体凝固过程中的不同温度范围施加高频磁场制备自生梯度复合材料的工艺。对于Al/Mg2Si/Si自生梯度复合材料,近似计算及实验结果表明:Al+Mg2Si二元共晶区(555~595℃)是施加高频磁场的最佳温度范围,此时处于低粘性熔体中的... 研究了通过在熔体凝固过程中的不同温度范围施加高频磁场制备自生梯度复合材料的工艺。对于Al/Mg2Si/Si自生梯度复合材料,近似计算及实验结果表明:Al+Mg2Si二元共晶区(555~595℃)是施加高频磁场的最佳温度范围,此时处于低粘性熔体中的增强颗粒容易被外加电磁阿基米德力分离。高频磁场施加温度过高或过低,均不易使增强颗粒产生梯度分布效果。 展开更多
关键词 自生梯度复合材料 高频磁场 过共晶 Al/Mg2Si/Si合金
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SiC_P/Cu梯度复合材料的压缩性能研究 被引量:3
18
作者 王瑾 解念锁 +1 位作者 冯小明 艾桃桃 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第8期106-107,111,共3页
采用粉末冶金法制备SiCP/Cu梯度复合材料,研究了梯度复合材料的压缩性能。结果表明:采用复压烧结粉末冶金工艺可提高梯度复合材料的致密度,并能消除梯度层间界面;当压缩应力达630 MPa时,SiCP/Cu梯度复合材料的压缩试样表面出现宏观剪切... 采用粉末冶金法制备SiCP/Cu梯度复合材料,研究了梯度复合材料的压缩性能。结果表明:采用复压烧结粉末冶金工艺可提高梯度复合材料的致密度,并能消除梯度层间界面;当压缩应力达630 MPa时,SiCP/Cu梯度复合材料的压缩试样表面出现宏观剪切裂纹,裂纹方向与轴线方向成45°;压缩后梯度试样的致密度由95.8%提高到97%。 展开更多
关键词 粉末冶金 SICP/CU 梯度复合材料 压缩性能
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316L不锈钢/铜梯度复合材料的微观组织与成分分布 被引量:2
19
作者 刘涛 薛祥义 +1 位作者 胡锐 常辉 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第12期84-86,共3页
利用无压浸渗法制备了316L不锈钢/Cu梯度复合材料,研究了该复合材料中不锈钢球的溶解变化形貌及成分分布规律。结果表明,溶解不锈钢球的形态及分布演变特征为从边缘溶解形态为短齿状,演变为大量的树枝与部分颗粒的混合形态,最后变为完... 利用无压浸渗法制备了316L不锈钢/Cu梯度复合材料,研究了该复合材料中不锈钢球的溶解变化形貌及成分分布规律。结果表明,溶解不锈钢球的形态及分布演变特征为从边缘溶解形态为短齿状,演变为大量的树枝与部分颗粒的混合形态,最后变为完全的颗粒形态;复合材料成分变化特征为无论钢球是否溶解,在界面处成分过渡梯度很大并且基体成分中Cu含量均在86%左右。 展开更多
关键词 梯度复合材料 微观组织 溶解 浸渗
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梯度复合材料热应力有限元分析 被引量:2
20
作者 范世通 汤海波 +1 位作者 张述泉 王华明 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第4期106-109,共4页
建立了11个由不同长径比(1~30)单向增强相增强梯度复合材料物理模型,采用ANSYS有限元分析方法研究了增强相形态对梯度复合材料最大热应力的影响及热应力的分布。结果表明,增强相形态对梯度复合材料的热应力有重要影响,最大热应力值随... 建立了11个由不同长径比(1~30)单向增强相增强梯度复合材料物理模型,采用ANSYS有限元分析方法研究了增强相形态对梯度复合材料最大热应力的影响及热应力的分布。结果表明,增强相形态对梯度复合材料的热应力有重要影响,最大热应力值随增强相长径比的减小而减小。当长径比小于9时,最大热应力显著降低,且热应力主要分布在中间梯度层。 展开更多
关键词 梯度复合材料 热应力 长径比 有限元
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