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颗粒增强金属基复合材料的强化机理研究现状 被引量:38
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作者 叶想平 李英雷 +2 位作者 翁继东 蔡灵仓 刘仓理 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期28-37,共10页
本文总结了较低颗粒体积分数(≤14%)的颗粒增强金属基复合材料中主要存在的Orowan强化应力、位错强化应力、颗粒承载强化应力和其他强化应力的理论研究现状,以及各项强化应力之间的耦合关系。得出以下结论:(1)降低颗粒尺寸、提高颗粒体... 本文总结了较低颗粒体积分数(≤14%)的颗粒增强金属基复合材料中主要存在的Orowan强化应力、位错强化应力、颗粒承载强化应力和其他强化应力的理论研究现状,以及各项强化应力之间的耦合关系。得出以下结论:(1)降低颗粒尺寸、提高颗粒体积分数和提高颗粒分布均匀性能够同时提高Orowan强化应力和位错强化应力,提高颗粒体积分数还能够提高颗粒承载强化应力;(2)采用微观非均匀分布的颗粒包围金属基体的材料设计方法,通过提高颗粒承载强化应力和提供塑性形变区,能够进一步提高复合材料屈服强度和延展性;(3)晶界强化效应和晶格摩擦应力对复合材料屈服强度也有贡献,但较少通过增强这两项强化效应提高复合材料屈服强度,通常可忽略复合材料中的固溶强化效应;(4)各项强化应力的耦合关系存在线性叠加、乘积叠加和均方根叠加3种形式。线性叠加和乘积叠加适用于纳米颗粒增强金属基复合材料,其中乘积叠加关系应用效果更好;均方根叠加主要应用于微米级颗粒增强金属基复合材料。 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 强化机理 Orowan强化 位错强化 颗粒承载强化
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喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的发展 被引量:21
2
作者 杨滨 王锋 +2 位作者 黄赞军 段先进 张济山 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第3期4-6,共3页
分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗拉增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸-原位反应喷射沉积成形金... 分析了喷射沉积成形颗粒增强金属基复合材料制备技术的研究现状。系统地介绍了原位反应喷射沉积成形过程中进行的各类反应。在总结国内外喷射沉积成形颗拉增强金属基复合材料制备技术优缺点的基础上,发展了熔铸-原位反应喷射沉积成形金属基复合材料制备新技术。 展开更多
关键词 喷射沉积成形 颗粒增强金属基复合材料 熔铸-原位反应 制备
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颗粒增强金属基复合材料的干摩擦性能与磨损机理 被引量:42
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作者 湛永钟 张国定 蔡宏伟 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期748-752,共5页
颗粒增强金属基复合材料 (PMMCs)具有优良的耐磨性 ,在摩擦磨损领域有着广阔的应用前景。本文评述了近年来关于PMMCs干摩擦磨损行为的研究结果 ,从材料因素和外部条件两个角度分析了各种因素对材料耐磨性、摩擦系数和配偶件磨损的影响 ... 颗粒增强金属基复合材料 (PMMCs)具有优良的耐磨性 ,在摩擦磨损领域有着广阔的应用前景。本文评述了近年来关于PMMCs干摩擦磨损行为的研究结果 ,从材料因素和外部条件两个角度分析了各种因素对材料耐磨性、摩擦系数和配偶件磨损的影响 ,总结了不同条件下复合材料的磨损机制 。 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 干摩擦性能 磨损机理 PMMC5 比强度 比刚度 力学性能 耐磨性
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改善颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的途径与机制 被引量:57
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作者 秦蜀懿 张国定 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期621-629,共9页
评述了影响颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的各种因素 ,在此基础上深入研究了颗粒形状对SiCp/LD2复合材料塑性和断裂韧性的影响规律。采用有限单元法分析不同形状的SiC颗粒增强的LD2复合材料的微区力学环境和整体力学行为 ,结果表明... 评述了影响颗粒增强金属基复合材料塑性和韧性的各种因素 ,在此基础上深入研究了颗粒形状对SiCp/LD2复合材料塑性和断裂韧性的影响规律。采用有限单元法分析不同形状的SiC颗粒增强的LD2复合材料的微区力学环境和整体力学行为 ,结果表明颗粒的尖锐化导致基体内应变集中和颗粒尖端断裂的可能性加剧 ,因而降低材料的塑性 ;而在外加载荷的作用下 ,由于复合材料基体整体均处于较高的加工硬化状态 ,因此颗粒形状对材料断裂韧性的影响并不明显。钝化处理过的颗粒和普通颗粒增强的SiCp/LD2复合材料的力学性能对比和断口分析验证了有限元分析的结果。对复合材料的宏观结构进行设计是提高复合材料韧性的一条有效途径。对以高体积分数连续SiCp/LD2复合材料棒作为增强体的LD2宏观结构韧化复合材料的研究表明 ,与同类普通复合材料相比 ,以大比率热挤出的结构设计复合材料断裂韧性可提高 32 % ,已接近基体合金的断裂韧性水平 ;而且材料的断裂功大大提高 ,断裂过程呈现阶段性 ,完全改变了传统复合材料的断裂模式 ,避免了普通颗粒增强金属基复合材料突发灾难性失效的缺点。 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 塑性 韧性 有限单元法
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原位结晶法制备自生颗粒增强金属基复合材料的研究进展 被引量:4
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作者 李赤枫 王俊 +2 位作者 李克 疏达 孙宝德 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第10期65-67,共3页
原位结晶法制备的自生颗粒增强金属基复合材料因其增强体尺寸、形态与分布方式便于人工控制的特点而备受重视。对现有原位结晶法所用基体合金与增强体的选择进行了总结,并对多种增强体分布控制技术进行了系统的对比研究,认为该方法是实... 原位结晶法制备的自生颗粒增强金属基复合材料因其增强体尺寸、形态与分布方式便于人工控制的特点而备受重视。对现有原位结晶法所用基体合金与增强体的选择进行了总结,并对多种增强体分布控制技术进行了系统的对比研究,认为该方法是实现“可设计材料”的重要研究思路之一,并在此基础上对该方法的进一步开发与研究进行了展望。 展开更多
关键词 原位结晶法 自生颗粒增强金属基复合材料 轻合金 形态控制
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颗粒增强金属基复合材料微屈服行为的细观力学计算 被引量:6
6
作者 吴晶 李文芳 蒙继龙 《材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期21-25,共5页
本文采用细观力学模型 ,计算了颗粒增强金属基复合材料的微屈服行为规律。计算模型是以有限元法、应力二阶矩的割线模量法、Eshelby等有效夹杂方法和双夹杂模型等为基础。计算结果表明在基体材料的微屈服规律符合Brown Lukens线性规律... 本文采用细观力学模型 ,计算了颗粒增强金属基复合材料的微屈服行为规律。计算模型是以有限元法、应力二阶矩的割线模量法、Eshelby等有效夹杂方法和双夹杂模型等为基础。计算结果表明在基体材料的微屈服规律符合Brown Lukens线性规律的情况下 ,颗粒增强金属基复合材料的σ 〈εp〉1 2 关系也近似呈线性符合Brown Lukens规律。同时计算了增强体颗粒的含量、热残余应力和位错密度等多方面因素对复合材料微屈服规律的影响。 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 微屈服行为 细观力学 计算 MMC 有限元 应力二阶矩
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界面对颗粒增强金属基复合材料强化性能的影响 被引量:11
7
作者 张鹏 李付国 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期192-198,共7页
为提高颗粒增强金属基复合材料的力学性能,采用基于微观组织的胞元模型建模方法,并利用有限元软件ABAQUS着重分析了界面层厚度以及界面层强度对复合材料性能的影响,通过对复合材料中各组成部分的应力、应变云图的获取,形象地说明了各部... 为提高颗粒增强金属基复合材料的力学性能,采用基于微观组织的胞元模型建模方法,并利用有限元软件ABAQUS着重分析了界面层厚度以及界面层强度对复合材料性能的影响,通过对复合材料中各组成部分的应力、应变云图的获取,形象地说明了各部分的变形规律.研究结果表明,在弱界面层下,随着界面层厚度的增加,复合材料的强化效果并不显著,而在强界面层下,随着界面层厚度的增加,强化效果非常明显;就界面层强度来说,界面越强,所表现出的强化效果就越明显,但当界面层强度比基体大得多时,随着界面层强度的增加,虽然复合材料的强化呈递增趋势,但是递增的幅度已逐渐降低. 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 界面层 强化 胞元模型
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颗粒增强金属基复合材料的制备进展 被引量:11
8
作者 程雪利 赵波 刘传绍 《现代制造工程》 CSCD 2005年第9期5-8,共4页
介绍颗粒增强金属基复合材料的常用制备工艺,分析各种制备方法的优缺点;论述对颗粒增强金属基复合材料制备技术研究的难点,并展望金属基复合材料的发展。
关键词 颗粒增强金属基复合材料 制备工艺 展望
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颗粒增强金属基复合材料疲劳研究进展 被引量:7
9
作者 邹利华 樊建中 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期19-24,共6页
对近年来颗粒增强金属基复合材料的疲劳研究进行了总结,从疲劳裂纹萌生及疲劳裂纹扩展方面讨论了其疲劳行为及机理,总结了增强颗粒特性、基体特性对其疲劳性能的影响,展望了颗粒增强金属基复合材料疲劳研究的发展前景。
关键词 颗粒增强金属基复合材料 疲劳 疲劳裂纹萌生 疲劳裂纹扩展 增强颗粒 基体
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颗粒增强金属基复合材料的超声振动磨削放电加工研究 被引量:4
10
作者 李铠月 张云鹏 +1 位作者 杨光美 陈国定 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第16期123-127,共5页
针对含有颗粒增强相的难加工复合材料,提出了一种超声振动磨削放电加工方法。以SiCP/Al复合材料为例,简述了超声振动磨削放电加工的原理,分析了超声振动磨削放电加工的材料蚀除过程,探讨了超声振动对加工过程的影响机理。通过SiCP/Al复... 针对含有颗粒增强相的难加工复合材料,提出了一种超声振动磨削放电加工方法。以SiCP/Al复合材料为例,简述了超声振动磨削放电加工的原理,分析了超声振动磨削放电加工的材料蚀除过程,探讨了超声振动对加工过程的影响机理。通过SiCP/Al复合材料加工试验,比较超声振动磨削放电加工与普通放电加工的优劣。结果表明,针对颗粒增强金属基复合材料,超声振动磨削放电加工方法优于普通放电加工的结论。 展开更多
关键词 超声振动 放电加工 颗粒增强金属基复合材料
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颗粒增强金属基复合材料制备工艺的综述 被引量:15
11
作者 刘建华 沈胜利 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第10期106-108,112,共4页
概述了颗粒增强金属基复合材料的种类,介绍了目前颗粒增强金属基复合材料的常用的制备工艺。
关键词 颗粒增强金属基复合材料 制备工艺 原位复合
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颗粒增强金属基复合材料的加工现状 被引量:6
12
作者 郑建新 刘传绍 +2 位作者 赵波 焦锋 高国富 《焦作工学院学报》 2003年第2期121-124,共4页
颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)具有优良的综合物理机械性能,属于难加工材料之一,也是国内外切削领域研究的重点.目前该类材料的加工方法主要采用普通切削加工和非常规机械加工两大类.本文主要介绍PRMMCs加工技术的进展,不同加工方法... 颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)具有优良的综合物理机械性能,属于难加工材料之一,也是国内外切削领域研究的重点.目前该类材料的加工方法主要采用普通切削加工和非常规机械加工两大类.本文主要介绍PRMMCs加工技术的进展,不同加工方法的适应性及其亟待研究解决的问题,以期对该领域的课题研究与成果应用提供参考. 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 加工方法 PRMMCs加工技术 普通切削加工 非常规机械加工
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纳米颗粒增强金属基复合材料微结构有限元模型研究 被引量:7
13
作者 李宇罡 王斐霏 +2 位作者 李险峰 王浩伟 苏跃增 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第14期134-138,143,共6页
综合运用图像处理、几何建模、有限元网格剖分等技术,改进了一种基于SEM照片建立颗粒增强金属基复合材料二维微结构有限元模型的方法,使其能够充分适用于纳米级颗粒增强金属基复合材料。利用改进后的方法建立了原位自生纳米TiB2颗粒增强... 综合运用图像处理、几何建模、有限元网格剖分等技术,改进了一种基于SEM照片建立颗粒增强金属基复合材料二维微结构有限元模型的方法,使其能够充分适用于纳米级颗粒增强金属基复合材料。利用改进后的方法建立了原位自生纳米TiB2颗粒增强A356复合材料的微结构有限元模型,并用该模型进行了TiB2/A356复合材料室温单轴拉伸模拟。结果表明,模拟数据与实验数据贴合性较好,误差较小。 展开更多
关键词 图像处理 几何建模 纳米颗粒增强金属基复合材料 微结构有限元模型
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颗粒增强金属基复合材料界面微观结构和性能研究进展 被引量:5
14
作者 汤鑫 张杰 马天宝 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期16-30,共15页
界面作为颗粒增强金属基复合材料中硬质颗粒和金属基体之间连接的“纽带”,直接影响复合材料的力学和摩擦性能,为了更好地揭示界面特性与复合材料整体性能之间的耦合关系,需要对界面展开微观研究。综述近年来对颗粒增强金属基复合材料... 界面作为颗粒增强金属基复合材料中硬质颗粒和金属基体之间连接的“纽带”,直接影响复合材料的力学和摩擦性能,为了更好地揭示界面特性与复合材料整体性能之间的耦合关系,需要对界面展开微观研究。综述近年来对颗粒增强金属基复合材料界面的研究进展。主要分为三个方面:界面结构显微表征,即通过一系列电子显微镜和能谱分析,得到界面形貌、反应产物以及取向关系等信息;微观力学性能测试,即表征界面在微观尺度下的形变和失效过程,进而得到结合强度、断裂韧性等信息;模拟计算,在常规试验达不到的尺度,分析界面的结合能、电荷分布和电子结构,以及模拟界面的变形和失效过程。界面的微观研究对于界面改性和进一步提高颗粒增强金属基复合材料性能具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 颗粒增强金属基复合材料 界面 微观表征 结合强度
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颗粒增强金属基复合材料的研究进展 被引量:34
15
作者 张淑英 孟繁琴 +1 位作者 陈玉勇 李庆春 《材料导报》 EI CAS CSCD 1996年第2期66-71,共6页
介绍了关于金属基体、增强相的选择以及与基体—增强相界面有关的问题。综述了国内外颗粒增强金属基复合材料的制取工艺、相应性能和应用前景;并对今后的研究方向作了探讨。
关键词 颗粒增强 金属基 复合材料
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高能超声在制备颗粒增强金属基复合材料中的作用 被引量:33
16
作者 王俊 陈锋 孙宝德 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期813-816,共4页
采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的SiC/ZA22基复合材料.对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析.结果表明,在试验所用高能超声处理条件下(20kHz,1kW),熔液中能... 采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的SiC/ZA22基复合材料.对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析.结果表明,在试验所用高能超声处理条件下(20kHz,1kW),熔液中能造成瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有较高速度和加速度的声流效应的协同作用,是高能超声处理技术在制备颗粒增强金属基复合材料时改善增强颗粒与基体合金润湿性,并使颗粒在合金中弥散分布的原因.而高能超声在熔体中有限的有效作用区域,要求利用该技术制备复合材料时。 展开更多
关键词 金属基复合材料 高能超声 空化 声流 颗粒增强
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颗粒增强金属基复合材料制备工艺评述 被引量:18
17
作者 郝斌 王洪斌 +3 位作者 蔡元华 崔华 杨滨 张济山 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第4期62-66,共5页
介绍了陶瓷颗粒增强金属基复合材料的进展状况,重点介绍了几种常用的制备方法,提出了一种新的制备工艺—块体分散法。指出了在制备技术中存在的主要问题及其解决方法。
关键词 金属基复合材料 陶瓷颗粒 增强
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颗粒增强金属基复合材料挤压性能的研究 被引量:7
18
作者 程羽 郭成 +1 位作者 贾玉玺 陈金德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第7期105-109,共5页
研究了挤压变形对颗粒增强铝基复合材料微观组织的影响和挤压成形的力能变化规律.结果表明,该材料挤压载荷随行程呈阶段性变化特征,温度每升高40℃,单位挤压力降低大约40~60MPa.挤压变形有助于细化增强体颗粒体积,促进... 研究了挤压变形对颗粒增强铝基复合材料微观组织的影响和挤压成形的力能变化规律.结果表明,该材料挤压载荷随行程呈阶段性变化特征,温度每升高40℃,单位挤压力降低大约40~60MPa.挤压变形有助于细化增强体颗粒体积,促进颗粒分布均匀化.经热挤压后,颗粒沿挤压方向呈定向分布。 展开更多
关键词 损伤 金属基复合材料 挤压性能 颗粒增强
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颗粒增强金属基复合材料界面结合强度的表征:理论模型、有限元模拟和实验测试 被引量:11
19
作者 邱博 邢书明 董琦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期862-870,共9页
金属基复合材料的综合性能优异,应用领域广泛,在这类材料中,增强相与基体之间的界面结合情况是影响材料性能的关键因素之一,而界面结合强度是衡量界面结合情况最重要的定量化指标。到目前为止,研究者们已经提出了许多测量复合材料界面... 金属基复合材料的综合性能优异,应用领域广泛,在这类材料中,增强相与基体之间的界面结合情况是影响材料性能的关键因素之一,而界面结合强度是衡量界面结合情况最重要的定量化指标。到目前为止,研究者们已经提出了许多测量复合材料界面强度的方法,包括早期就已经提出并一直沿用的微观力学测试方法,如单纤维拉出法、单纤维断裂法和微粘结测试法等,以及以材料宏观性能来评价界面应力状态的宏观实验方法,如横向弯曲实验、横向拉伸实验以及导槽剪切实验等。根据测量过程是否需要对界面进行破坏又可以分为声发射技术、声显微技术、拉曼光谱等技术的非破坏性方法以及一些需要破坏界面从而达到测量目的的破坏性方法。虽然诸多学者对复合材料界面结合强度的测量与表征做了大量的研究工作并取得了重大进展,但这些测试方法基本上都是基于纤维增强金属复合材料的成果,对于颇有前景的颗粒增强金属复合材料而言,这些测试手段却因颗粒增强相在形状和尺度上的特殊性而难以奏效,从而造成定量表征颗粒增强金属基复合材料界面结合强度相关研究的发展较为缓慢。为了解决颗粒增强相与金属基体界面强度难以测量的问题,许多研究者在建立理论模型的基础上通过有限元模拟的方法来表征界面的结合强度。这种方法可以用来预测颗粒增强金属基复合材料的界面结合强度,具有一定的指导意义,但是计算机模拟的方法在建模及计算过程中很大程度上对颗粒增强相的形状、分布状态以及界面的形变方式进行了简化处理,导致其结果与实际情况往往存在一定的误差。在这种情况下,研究者们开始寻求通过实验测试的方法来定量表征颗粒与金属基体之间的界面结合强度,也就是通过测量界面处的剪切强度或拉伸强度来表征界面的结合强度。本文针对颗粒增强金属基复合材料,归纳了国内外研究者们基于不同原理对界面结合强度进行研究和预测的理论模型,论述了对界面结合强度进行定量表征的有限元模拟测试法以及实验测试法,以期在一定程度上为界面设计与结合强度控制提供参考。 展开更多
关键词 金属基复合材料 颗粒增强 界面 结合强度
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喷射成形颗粒增强金属基复合材料研究进展 被引量:13
20
作者 司朝润 张贤杰 王俊彪 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1001-1006,共6页
喷射成形是将熔融金属雾化和沉积过程相结合,直接由熔融金属制备具有快速凝固组织特征坯体的新型金属材料成形工艺。被引入到非连续增强体金属基复合材料制备领域后,先后发展出了预混喷射成形、反应喷射成形和喷射沉积等工艺方法。介绍... 喷射成形是将熔融金属雾化和沉积过程相结合,直接由熔融金属制备具有快速凝固组织特征坯体的新型金属材料成形工艺。被引入到非连续增强体金属基复合材料制备领域后,先后发展出了预混喷射成形、反应喷射成形和喷射沉积等工艺方法。介绍了上述颗粒增强金属基复合材料喷射成形工艺方法的基本原理、特点及研究现状。通过对比分析发现喷射沉积技术由于其成形条件限制较少,适用范围广等特点得到了更为广泛的发展,最后结合自身研究对传统喷射沉积技术进行了一定的改进,采用气体-增强颗粒两相流作为雾化介质以期获得提高雾化效率和改善增强颗粒分布均匀性的双重效果。 展开更多
关键词 喷射成形 快速凝固 金属基复合材料 颗粒增强
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