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陶瓷-金属钎焊接头残余应力的数值分析 被引量:25
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作者 雷永平 韩丰娟 +1 位作者 夏志东 冯吉才 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期33-36,41,共5页
采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化和界面反应层的情况下,计算了陶瓷/金属钎焊接头残余应力的大小和分布。通过计算发现:陶瓷/金属接头在冷却过程中产生的径向应力和剪应力对接头的影响较小,而在陶瓷表面的边缘接... 采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化和界面反应层的情况下,计算了陶瓷/金属钎焊接头残余应力的大小和分布。通过计算发现:陶瓷/金属接头在冷却过程中产生的径向应力和剪应力对接头的影响较小,而在陶瓷表面的边缘接近焊缝的位置产生了最大的轴向拉应力,它影响接头的载荷承受能力,并且由于40Cr的屈服强度比45钢的高,计算出的Si_3N_4/40Cr接头的应力峰值比Si_3N_4/45钢的高。陶瓷/钎料和陶瓷/金属的界面反应层虽然薄,但它也是影响陶瓷/金属接头残余应力大小和分布的一个重要因素。另外,选择合适的钎料层、中间层和钎焊压力都可以有效地减小残余应力的峰值。 展开更多
关键词 陶瓷-金属 钎焊 残余应力 数值分析 热弹塑性有限元 焊接接头
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陶瓷-金属焊接的方法与技术 被引量:27
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作者 钱耀川 丁华东 傅苏黎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期98-100,104,共4页
概述了陶瓷-金属焊接的特点。综述了常见的6种焊接方法,包括钎焊、扩散连接、过渡液相连接、自蔓延高温合成连接、热压反应烧结连接和摩擦焊等,重点介绍了它们的工艺特点和研究现状。在此基础上,比较了各种方法的优缺点和适用范围,并对... 概述了陶瓷-金属焊接的特点。综述了常见的6种焊接方法,包括钎焊、扩散连接、过渡液相连接、自蔓延高温合成连接、热压反应烧结连接和摩擦焊等,重点介绍了它们的工艺特点和研究现状。在此基础上,比较了各种方法的优缺点和适用范围,并对陶瓷-金属焊接的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 陶瓷-金属连接 焊接 钎焊 扩散连接
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氧化铝基复合陶瓷-金属钎焊界面的热应力 被引量:4
3
作者 曲仕尧 邹增大 +1 位作者 王新洪 何立琴 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期16-20,共5页
用Ag-Cu-Ti钎料钎焊SiCw/Al2O3复合陶瓷和金属时,陶瓷与钎料发生化学反应,在陶瓷表面形成由TiO、TiC等物相组成的反应层。采用有限元法,对SiCw/Al2O3复合陶瓷/反应层界面的热应力进行了计算。结果表明,复合陶瓷/反应层界面的残余应力变... 用Ag-Cu-Ti钎料钎焊SiCw/Al2O3复合陶瓷和金属时,陶瓷与钎料发生化学反应,在陶瓷表面形成由TiO、TiC等物相组成的反应层。采用有限元法,对SiCw/Al2O3复合陶瓷/反应层界面的热应力进行了计算。结果表明,复合陶瓷/反应层界面的残余应力变化急剧,最大拉应力位于晶须、基体和反应层交界处;晶须内部及其表面存在较高的双向压应力,Al2O3基体主要承受垂直于界面的拉应力;SiC晶须/反应层界面及其附近的反应产物TiC内具有较高的平行于界面的拉应力,当连接界面承受剪力作用时,SiC晶须/反应层界面和TiC处极易破坏。借助TEM和SEM观察了复合陶瓷/反应层界面区的精细结构和剪切断口形貌,并利用计算结果对观察到的现象进行了分析。 展开更多
关键词 复合陶瓷-金属钎焊 界面 残余应力 有限元法
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透气性莫来石基陶瓷-金属复合材料 被引量:3
4
作者 何宜柱 张吉人 雷廷权 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期196-200,共5页
本文报道了一种透气性Mullite-Fe透气性陶瓷-金属复合材料,考察了原材料配比及工艺因素对透气性能及力学性能的影响。由于反应烧结过程中表面及内部生成的相组成物不同,使得材料的性能崐具有梯度性:整体具有较高的透气性... 本文报道了一种透气性Mullite-Fe透气性陶瓷-金属复合材料,考察了原材料配比及工艺因素对透气性能及力学性能的影响。由于反应烧结过程中表面及内部生成的相组成物不同,使得材料的性能崐具有梯度性:整体具有较高的透气性,表面具有较高崐的强度。该材料不仅可用于流体的过滤,而且可制成崐模具,应用于塑料、橡胶的热成型以及Zn,Al,Mg,Al。 展开更多
关键词 莫来石 陶瓷-金属 复合材料 多孔材料
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新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块的制备及磨削性能 被引量:1
5
作者 龚艳丽 邓朝晖 +1 位作者 孙忠刚 简忠武 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期71-76,8,共7页
设计并制备了一种新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块,测试了金刚石磨块的气孔率、体积密度和力学性能,并在相同条件下进行了陶瓷-金属结合剂金刚石磨块与陶瓷结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料的对比试验。结果表明:陶瓷-金... 设计并制备了一种新型陶瓷-金属结合剂金刚石磨块,测试了金刚石磨块的气孔率、体积密度和力学性能,并在相同条件下进行了陶瓷-金属结合剂金刚石磨块与陶瓷结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料的对比试验。结果表明:陶瓷-金属结合剂对金刚石颗粒的把持力强;新型陶瓷-金属结合剂磨块的抗弯强度与硬度达到了66.02 MPa和74.6HRB;相同条件下,用陶瓷-金属结合剂金刚石磨块磨削SiC增强高硅铝合金复合材料,比用陶瓷结合剂金刚石磨块磨削得到的磨削表面质量更好,加工效率更高;当加工工件表面粗糙度为0.3μm时,新型陶瓷-金属结合剂磨块的材料去除率达到了普通陶瓷结合剂磨块的两倍,可以解决SiC增强高硅铝合金复合材料难加工的问题。 展开更多
关键词 金刚石磨块 陶瓷-金属结合剂 润湿性
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陶瓷-金属在球-面接触条件下粘着与滑移的显微形貌表征
6
作者 杨生荣 吕晋军 +2 位作者 徐洮 张平余 王静波 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第4期569-570,共2页
关键词 陶瓷-金属 -面接触 粘着 滑移 显向微形貌
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陶瓷-金属多层涂层不同温度循环冲击损伤特征与演化规律 被引量:2
7
作者 汪世广 何卫锋 +4 位作者 黄达 李才智 蔡振兵 王学德 张一豪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期60-68,共9页
目的探讨环境温度对陶瓷-金属多层涂层冲击损伤的影响,获得不同温度条件下涂层的冲击损伤特征,揭示陶瓷-金属涂层在温度与循环冲击共同作用下的失效机理,为多层涂层的设计和使用提供参考。方法首先使用可调温度的速度控制型单颗粒循环... 目的探讨环境温度对陶瓷-金属多层涂层冲击损伤的影响,获得不同温度条件下涂层的冲击损伤特征,揭示陶瓷-金属涂层在温度与循环冲击共同作用下的失效机理,为多层涂层的设计和使用提供参考。方法首先使用可调温度的速度控制型单颗粒循环冲击设备,对陶瓷-金属多层涂层在不同温度(35、200、350、500℃)下进行垂直冲击试验。采用白光干涉仪、光学显微镜和扫描电镜观察冲击坑的形貌和微观结构,结合不同温度时涂层纳米硬度和弹性模量来分析其损伤机理。结果温度较低(35、200℃)时,圆周裂纹是涂层的主要损伤形式,涂层冲击坑深度在达到稳定后增长缓慢;温度较高(350、500℃)时,涂层损伤特征由圆周裂纹向径向裂纹和剥落转化,冲击坑深度的增长速度较快。当温度从35℃提高到500℃时,涂层纳米硬度从31.22 GPa下降到11.18 GPa,H^(3)/E^(2)从38.38×10^(‒2) GPa下降到2.85×10^(‒2) GPa,涂层的峰值冲击力和能量吸收率分别从167.8 N和72.44%增长到184.6 N和82.37%,加剧涂层的损伤,使涂层冲击坑深度从4.74μm增长到11.58μm。结论陶瓷-金属多层涂层的冲击损伤特征和性能受温度影响,温度升高使得涂层的纳米硬度和韧性H^(3)/E^(2)同时降低,循环冲击条件下的峰值冲击力和能量吸收率均增大,相同循环次数时,将增大涂层的冲击损伤深度。 展开更多
关键词 多层陶瓷-金属涂层 温度 循环冲击 冲击损伤 能量吸收率 径向裂纹
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镍磷对陶瓷-金属结合剂性能与结构的影响 被引量:2
8
作者 宋英桃 侯永改 +2 位作者 李文凤 苏凯 侯超 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第11期2130-2134,2145,共6页
采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属结合剂。结合强度测试仪、XRD、SEM等检测手段,研究了镍磷含量对陶瓷-金属结合剂性能与结构的影响。结果表明:在镍磷含量20wt%的陶瓷-金属结合剂中,陶瓷熔融贯通一起成骨架,金属相与... 采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属结合剂。结合强度测试仪、XRD、SEM等检测手段,研究了镍磷含量对陶瓷-金属结合剂性能与结构的影响。结果表明:在镍磷含量20wt%的陶瓷-金属结合剂中,陶瓷熔融贯通一起成骨架,金属相与陶瓷相交错镶嵌紧密结合,陶瓷-金属结合剂具有较佳的力学性能,抗折强度和抗冲击强度分别为155. 22 MPa和3. 11 k J/m2,相比陶瓷结合剂分别提高98. 7%和87. 3%;镍磷含量适当的陶瓷-金属结合剂磨具,既保留了陶瓷结合剂磨具的体系结构,又具有金属与陶瓷融合一体的结合剂性能,其各项性能得到改善。 展开更多
关键词 陶瓷-金属结合剂 镍磷合金 晶界 化学镀
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化学镀法制备陶瓷-金属复合结合剂的工艺研究
9
作者 宋英桃 侯永改 +1 位作者 谢育波 苏凯 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2370-2374,共5页
采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属复合结合剂。确定了制备陶瓷-金属复合结合剂的镀液成分及镀覆温度等工艺参数;并用强度测试仪、EDS、SEM等仪器,对其强度等性能以及微观形貌和结构进行表征。结果表明:当镀液温度为60... 采用化学镀镍包覆陶瓷结合剂粉体的方法制备陶瓷-金属复合结合剂。确定了制备陶瓷-金属复合结合剂的镀液成分及镀覆温度等工艺参数;并用强度测试仪、EDS、SEM等仪器,对其强度等性能以及微观形貌和结构进行表征。结果表明:当镀液温度为60℃,硫酸镍含量为35 g/L,次磷酸钠浓度达到25 g/L时,结合剂增重率最大,增重30%。烧结后结合剂抗弯强度和抗冲击强度也最大,分别比未镀覆的陶瓷结合剂提高76. 57%和58. 43%;通过形貌观察,发现陶瓷-金属复合结合剂中陶瓷相与金属相的润湿性和结合力良好,镀层金属沿陶瓷晶界均匀分布,陶瓷相和金属相在陶瓷复合结合剂中构成三维网络结构,相互镶嵌交错。 展开更多
关键词 陶瓷-金属结合剂 化学镀 晶界 润湿性
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陶瓷-金属封接件高温热应力测定
10
作者 杨钰平 刘云平 张美玲 《四川激光》 1981年第A02期88-88,共1页
测定电真空器件上常用的陶瓷——金属封接件的热应力一直是个难题。本文作者们采用激光全息干涉术成功地解决了这一课题。
关键词 陶瓷-金属封接 应力测定 高温 电真空器件 全息干涉术 热应力 激光
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双功能梯度石墨烯片增强金属-陶瓷基圆柱壳的行波振动分析
11
作者 徐宏达 王宇 +2 位作者 菅泽 李学辉 于晓光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期110-119,共10页
采用Halpin-Tsai微观力学模型和传递矩阵方法,开展了旋转态双功能梯度石墨烯片增强复合材料圆柱壳体的行波振动特性研究。描述了金属-陶瓷功能梯度基体和5种石墨烯片分布模式的材料属性,基于Love壳理论和传递矩阵方法,考虑转速影响推导... 采用Halpin-Tsai微观力学模型和传递矩阵方法,开展了旋转态双功能梯度石墨烯片增强复合材料圆柱壳体的行波振动特性研究。描述了金属-陶瓷功能梯度基体和5种石墨烯片分布模式的材料属性,基于Love壳理论和传递矩阵方法,考虑转速影响推导了任一截面状态向量的常微分方程和整体传递矩阵关系。以固支-自由(悬臂)边界条件为主,对动力学微分方程进行求解计算,验证了分析方法的合理性。结果表明:低阶模态以轴向半波数为1和周向模态的振动为主,转速引起的科氏力使行波曲线出现分离现象;行波频率随着石墨烯质量分数的增加而增大,分布模式对振型顺序的影响较小,基体体积分数指数对振动特性的影响较大,而石墨烯片层数对振动特性的影响很小,不同倍频激励对共振特性的影响不同。 展开更多
关键词 金属-陶瓷 石墨烯片增强 旋转圆柱壳 Halpin-Tsai模型 传递矩阵法 行波振动
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工程陶瓷-典型金属摩擦副的摩擦学性能及组合优化 被引量:4
12
作者 田欣利 王龙 +3 位作者 王朋晓 吴志远 张保国 王健全 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期45-50,共6页
以Si3N4,SiC,ZrO2分别与45钢,GCr15,锡青铜QSn4-3,锡基巴氏合金ZChSnSb8-4组成的摩擦副为研究对象,对微量润滑条件下的工程陶瓷-金属摩擦副进行了摩擦磨损正交实验。结果表明:陶瓷-金属摩擦副整体具有良好的摩擦学性能,摩擦因数为0.1~0.... 以Si3N4,SiC,ZrO2分别与45钢,GCr15,锡青铜QSn4-3,锡基巴氏合金ZChSnSb8-4组成的摩擦副为研究对象,对微量润滑条件下的工程陶瓷-金属摩擦副进行了摩擦磨损正交实验。结果表明:陶瓷-金属摩擦副整体具有良好的摩擦学性能,摩擦因数为0.1~0.25,陶瓷和金属偶件的磨损率均较低,为10-7 mm3/(N·m)数量级。其中,Si3N4-巴氏合金的摩擦因数最低,SiC-巴氏合金的磨损率最小。Si3N4具有自润滑特性,摩擦表面能够形成氧化膜,使其与金属组合具有较佳的摩擦学性能。锡基巴氏合金作为对磨件,易与陶瓷形成金属化合物润滑膜,其摩擦性能优于其他三种金属,Si3N4-锡基巴氏合金组合摩擦学性能最为优异。 展开更多
关键词 工程陶瓷-金属 最优摩擦副组合 微量润滑 摩擦学性能
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高温反应合成金属-陶瓷复合涂层技术的研究现状 被引量:9
13
作者 王泽华 王长浩 +1 位作者 周泽华 江少群 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期115-119,共5页
高温反应合成涂层是一种新型的金属-陶瓷复合涂层制备方法。介绍了高温反应合成的基本原理以及几种高温反应合成涂层制备技术,包括SHS离心铸造涂层、SHS熔铸涂层、反应铸渗涂层、气相传输涂层、反应热喷涂涂层。分析了不同涂层的工艺过... 高温反应合成涂层是一种新型的金属-陶瓷复合涂层制备方法。介绍了高温反应合成的基本原理以及几种高温反应合成涂层制备技术,包括SHS离心铸造涂层、SHS熔铸涂层、反应铸渗涂层、气相传输涂层、反应热喷涂涂层。分析了不同涂层的工艺过程、工艺特点、性能以及优缺点,提出了高温反应合成涂层技术存在的问题,展望了研究发展方向。 展开更多
关键词 高温反应合成 金属-陶瓷涂层 制备工艺
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放电等离子烧结在金属-陶瓷复合材料制备中的应用 被引量:11
14
作者 雷燕 熊惟皓 梁在国 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期17-19,26,共4页
放电等离子烧结(SPS)是一种材料制备新技术。近年来,放电等离子烧结技术已成功用于制备金属 陶瓷复合材料,且在制备难熔化合物、纳米材料、梯度功能材料和开发新金属 陶瓷复合材料方面有其独特的优越性。综述了金属 陶瓷复合材料放电等... 放电等离子烧结(SPS)是一种材料制备新技术。近年来,放电等离子烧结技术已成功用于制备金属 陶瓷复合材料,且在制备难熔化合物、纳米材料、梯度功能材料和开发新金属 陶瓷复合材料方面有其独特的优越性。综述了金属 陶瓷复合材料放电等离子烧结的最新研究进展,指出了放电等离子烧结金属 陶瓷材料的优缺点,并对今后的研究作了展望。 展开更多
关键词 金属-陶瓷复合材料 放电等离子烧结 梯度功能材料
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金属-陶瓷复合涂层摩擦学特性的SEM和SEAM研究 被引量:3
15
作者 彭海涛 金元生 +1 位作者 方健文 殷庆瑞 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期110-116,共7页
在SRV摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验,比较了CoCrMoSi+Al2O3ZrO2和CoCrMoSi+Fe3O4两种大气等离子喷涂金属-陶瓷复合涂层以及C1Mn1Cr1碳钢涂层与35#中碳钢对磨的摩擦学特性;利用... 在SRV摩擦磨损试验机上进行常温干摩擦试验,比较了CoCrMoSi+Al2O3ZrO2和CoCrMoSi+Fe3O4两种大气等离子喷涂金属-陶瓷复合涂层以及C1Mn1Cr1碳钢涂层与35#中碳钢对磨的摩擦学特性;利用扫描电子显微镜(SEM)和扫描电声显微镜(SEAM)观察了磨损表面和亚表层的显微结构,分析了金属-陶瓷复合涂层的磨损机理.结果表明,粘着磨损占主导地位,同时存在微切削和微裂纹的扩展、连接. 展开更多
关键词 等离子喷涂 磨损机理 金属-陶瓷复合涂层
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金属-多孔陶瓷复合型催化剂载体的研制 被引量:2
16
作者 黄学辉 吕明 +2 位作者 尚福亮 温晓海 徐庆 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2002年第6期32-35,共4页
通过金属镍和堇青石多孔陶瓷制备了复合型催化剂载体 ,探索了多孔陶瓷涂层与金属基体之间的结合工艺 ,测量了涂层材料的相关性能。实验表明通过适当的过渡层处理 。
关键词 金属-多孔陶瓷 复合型 催化剂 载体 研制
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利用扫描声学显微镜对金属-陶瓷复合涂层亚表层相分布的研究 被引量:3
17
作者 张军 胡思正 倪曼 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2002年第5期44-46,共3页
利用声学显微技术这一无损检测手段对等离子喷涂的金属 -陶瓷复合涂层进行了亚表层显微结构的观察 ,通过分析涂层材料的声波信号 ,得出了金属相和陶瓷相分布区域的结论 。
关键词 扫描声学显微镜 金属-陶瓷 复合涂层 亚表层 相分布 热喷涂涂层
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金属-陶瓷钎焊后ZrO_2变色现象的研究 被引量:1
18
作者 黄小丽 林实 肖纪美 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期40-43,共4页
通过浸润试验,观察经钎料作用后的ZrO2 变色现象及其规律。探讨了变色机制。分析结果表明ZrO2 变色是因缺氧所致,并发现钎焊接头近缝区ZrO2
关键词 ZRO2 浸润 活性钎料 金属-陶瓷连接 钎焊 变色
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燃烧合成TiC-Ni金属陶瓷研究与试验的热膨胀特性 被引量:1
19
作者 张幸红 曲伟 张学忠 《粉末冶金技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期243-246,共4页
利用自蔓延高温燃烧合成结合机械压力方法制备了TiC -Ni金属陶瓷 ,研究了TiC-Ni金属陶瓷材料的热膨胀性质随温度和组成的变化关系。结果表明 ,材料的热膨胀系数随温度的升高单调递增 ,上升相同温度情况下 。
关键词 燃烧合成 碳化钛-金属陶瓷 热膨胀系数
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金属-陶瓷功能梯度材料发展及其电火花加工展望 被引量:2
20
作者 王振龙 程健 +1 位作者 耿雪松 王玉魁 《电加工与模具》 2013年第4期11-18,共8页
金属-陶瓷功能梯度材料以其优异的特性和新颖的设计理念而备受世人瞩目,其广泛的应用前景令人期待,但目前国内外对该材料的研究还普遍停留在材料的设计、制备及其性能评价阶段。而一种新材料从出现到实际应用,有效的加工手段是至关重要... 金属-陶瓷功能梯度材料以其优异的特性和新颖的设计理念而备受世人瞩目,其广泛的应用前景令人期待,但目前国内外对该材料的研究还普遍停留在材料的设计、制备及其性能评价阶段。而一种新材料从出现到实际应用,有效的加工手段是至关重要和不可或缺的。概述了金属-陶瓷功能梯度材料的发展、制备方法及其广泛的应用,同时对该材料的电火花加工方法进行了展望。 展开更多
关键词 金属-陶瓷功能梯度材料 电火花加工 发展现状 加工展望
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