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TiC-TiB_(2)/Al-xSi-4.5Cu复合材料的制备与性能
1
作者 梁艳峰 刘逍恂 +1 位作者 夏峰 郭巧琴 《热加工工艺》 北大核心 2025年第9期92-97,共6页
根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含... 根据TiB_(2)与TiC原位粒子的形成温区,设计粒子的原位反应路径,在铸造Al-xSi-4.5Cu(x=7,2,18,wt%)合金熔体内成功制备TiB_(2)与TiC双相粒子。借助OM、SEM、EDS等方法观察所制备的复合材料微观组织,并测试其维氏硬度,探究基体合金中Si含量对原位TiB_(2)与TiC粒子分布及复合材料硬度的影响。结果表明:3种Si含量的复合材料均可以通过原位自生法获得微纳米尺度的TiB_(2)与TiC双相粒子,但随着Si含量增加,原位粒子在Si相附近团聚加剧;当Si含量为12wt%时,复合材料硬度达到极值,为173.56 HV;当Si含量增加到18wt%时,TiC粒子发生失稳分解,导致了复合材料硬度下降。 展开更多
关键词 al-SI-CU合金 al基复合材料 TIC TiB_(2) 原位自生法
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SiC_(p)/Al复合材料高效低损伤加工技术研究进展
2
作者 赵重阳 韩基山 +2 位作者 王毅 赵波 唐进元 《工具技术》 北大核心 2025年第3期1-19,共19页
铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化... 铝基碳化硅(SiC_(p)/Al)复合材料在实际加工中存在加工效率低、刀具磨损严重和表面完整性差等问题,上述问题限制着SiC_(p)/Al在工程领域的应用。为实现SiC_(p)/Al的高效低损伤加工,本文从工艺参数的选择、界面冷却润滑、刀具选用及优化的角度出发,总结了传统机械加工的研究现状。从激光加工、电火花加工、超声辅助加工、磨料水射流加工、激光加热辅助加工以及电化学射流加工的研究现状出发,详述了各种加工方法的特点以及现阶段存在的突出问题。并从切削力、刀具磨损、材料去除形式、表面和亚表面损伤方面出发,论述了加工参数对表面完整性的影响规律。在总结现有加工方法研究现状的基础上,指出了多能场复合加工是改善SiC_(p)/Al切削性能、降低刀具磨损及表面损伤、提高加工精度和表面完整性的有效途径,也是未来的发展趋势。 展开更多
关键词 SiC_(p)/al复合材料 表面完整性 材料去除形式 刀具磨损 多能场复合加工
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Al纳米颗粒掺杂对Sn基复合焊点组织与性能影响的研究
3
作者 孙磊 王静 +2 位作者 王文昊 姜加伟 张亮 《热加工工艺》 北大核心 2025年第15期182-186,共5页
研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn... 研究了微量Al纳米颗粒(0~0.5wt%)掺杂对三维封装技术中芯片堆叠互连Sn基焊点的界面组织、润湿性能以及剪切强度的影响。结果表明,掺杂微量的Al纳米颗粒可以显著抑制Sn基复合焊点界面层金属间化合物的生长。当Al颗粒掺杂量为0.3wt%时,Sn/Cu焊点界面层厚度由最初始的3.00μm下降到2.28μm。当Al纳米颗粒掺杂量超过0.3wt%时,复合焊点界面层厚度却出现增厚的趋势。此外,随着微量Al颗粒的掺杂,钎料的熔点未出现明显变化,Sn基钎料的润湿角得到降低。当Al纳米颗粒的掺杂量为0.3wt%时,Sn基钎料的润湿角由未掺杂的16.8°下降到13.4°,降幅20.2%。Sn-0.3Al复合焊点的剪切性能则达到了最大值16.9 MPa,增幅24.3%。继续增加Al纳米颗粒掺杂量,复合焊点的润湿性能和剪切强度逐渐下降。 展开更多
关键词 Sn基复合焊点 al纳米颗粒 界面组织 润湿角 剪切强度
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Al/Ni-WC复合涂层高温抗氧化性能与扩散分析
4
作者 李德元 孙继博 +2 位作者 李光全 张楠楠 祝成 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第2期197-204,共8页
【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提... 【目的】碳钢因其较差的抗氧化性能,在高温工况下的使用受到了严格限制。Ni-Al金属间化合物由于具有较高的熔点和较好的高温抗氧化性能,在实际工业领域应用众多。针对含有Ni-Al金属间化合物的涂层,研究其高温抗氧化涂层的进一步应用,提高碳钢的高温使用寿命,拟在碳钢表面制备Ni-Al反应改性涂层。【方法】采用超音速火焰喷涂在碳钢基体上制备Ni-WC涂层,随后在其上利用电弧喷涂制备Al涂层,在800℃不同时间扩散处理下使得涂层内的Ni-Al发生反应,以得到金属间化合物并增强其高温抗氧化性能。通过记录氧化增重曲线测试涂层的高温抗氧化性能。【结果】在高温氧化过程中Al/Ni-WC复合涂层在Al/Ni界面处原位生成了富铝的Ni-Al金属间化合物。Al/Ni-WC涂层经800℃扩散处理过程中,首先形成富Al的NiAl 3,且其表面Al原子与大气中的氧原子反应形成了Al_(2)O_(3)。随着反应时间的延长,在Al/Ni界面形成的NiAl 3相转变为抗高温氧化能力更优异的Ni_(2)Al_(3)相,两种Ni-Al金属间化合物本身具有高熔点和高温抗氧化性能,且在Al/Ni-WC复合涂层表面形成的Al_(2)O_(3)减缓了氧原子的扩散过程。Al/Ni-WC复合涂层试件的扩散层厚度随着扩散处理时间的延长呈现类似线性增长趋势。经800℃扩散处理后,Al/Ni-WC涂层中NiAl 3层的增厚速率较快,且在加热10 h后原位反应生成了更厚的Ni_(2)Al_(3)层。经800℃扩散处理20 h后,经过原位反应得到了比NiAl 3层稍厚一些的Ni_(2)Al_(3)层。由于Ni_(2)Al_(3)层熔点更高且更稳定,因而经过800℃扩散处理后的Al/Ni-WC涂层具有更好的高温抗氧化能力。经900℃/50 h扩散处理后的Al/Ni-WC涂层经循环氧化后存在陶瓷相Al_(2)O_(3)、WC和NiAl相,在陶瓷相和NiAl相的共同作用下呈现较好的高温抗氧化性能。测得不同扩散时间下Al/Ni-WC涂层的扩散层厚度,得到了Ni和Al之间的扩散关系式,其扩散反应动力指数为0.79045,复合涂层对碳钢基体的保护作用明显提高。【结论】在氧化过程中形成的Ni-Al金属间化合物、Al_(2)O_(3)膜与涂层中原有WC相的共同作用下碳钢基体的高温抗氧化性能得到了明显提升。通过氧化增重实验可知,在Ni层中增加陶瓷相以后,金属-陶瓷复合涂层的高温抗氧化能力明显优于碳钢基体,因而对碳钢基体的保护效果更好。 展开更多
关键词 电弧喷涂 超音速火焰喷涂 碳钢 原位生成 al/Ni-WC复合涂层 al/Ni界面 高温抗氧化性能 Ni-al金属间化合物
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脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al的切屑形成演变过程分析
5
作者 林洁琼 解略 +2 位作者 于行 谷岩 周晓勤 《表面技术》 北大核心 2025年第8期167-179,共13页
目的 SiCp/Al复合材料与传统的金属材料相比具有高硬度、高抗弯强度以及热膨胀系数低等优异的物理性能,但其加工过程困难。旨在揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al复合材料的切屑形成机理。方法 建立理论模型来确定最小未变形切屑厚... 目的 SiCp/Al复合材料与传统的金属材料相比具有高硬度、高抗弯强度以及热膨胀系数低等优异的物理性能,但其加工过程困难。旨在揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al复合材料的切屑形成机理。方法 建立理论模型来确定最小未变形切屑厚度,进而揭示脉冲激光-超声复合辅助车削SiCp/Al切屑形成的临界条件。并比较常规车削、脉冲激光辅助车削和脉冲激光-超声复合辅助车削的切屑形态,探究脉冲激光功率对切屑形成机理的影响。结果 研究表明,当脉冲激光作用于材料表面时,会产生热软化效应。这种效应使材料更易去除,并减少了切屑自由表面颗粒的破损程度。此外,在超声振动的辅助下,切屑连续性得到进一步改善。通过对加工后工件表面形貌测试发现,脉冲激光-超声复合辅助加工的表面粗糙度最小,为0.388μm,与常规加工相比降低了70.8%;脉冲激光-超声复合辅助加工的亚表面变形层厚度最小,为37.28μm。结论 通过深入分析复合车削切屑的形成及其对表面质量的影响,为优化SiCp/Al复合材料的表面质量提供了有力的理论支撑和实用的加工方法。 展开更多
关键词 脉冲激光-超声复合辅助车削 SICP/al 切屑形成机理 表面质量
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预应力CFRP布置方式对加固含复合型边裂纹钢结构的疲劳性能影响
6
作者 叶华文 张超凡 +2 位作者 邓加林 何建希 邓雪峰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期82-92,共11页
为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿... 为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿命研究。结果表明:相比CFRP加固量和初始裂纹尺寸,预应力CFRP布置方式对含复合型边裂纹钢板的裂纹扩展行为的影响最显著;沿名义主拉应力方向布置预应力CFRP的裂纹扩展驱动力消减率比垂直于初始裂纹长度方向布置的高1倍,疲劳寿命提高率则高约3倍,并随着预应力水平的增加,沿主拉应力方向布置的加固优势更加明显;在CFRP加固刚度比为0.18、钢板预压应力为30 MPa情况下,沿名义主拉应力方向布置的预应力CFRP可提高疲劳寿命超百倍,加固效率比非预应力CFRP高5倍以上。 展开更多
关键词 钢结构 加固 预应力cfrp 布置方式 复合型边裂纹 扩展行为 疲劳寿命
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纳米Al_(2)O_(3)增强铝基复合材料制备技术及力学性能研究进展 被引量：1
7
作者 荣智峥 魏午 +4 位作者 赵宇 毕舰镭 高阳 黄晖 聂祚仁 《材料工程》 北大核心 2025年第5期130-144,共15页
纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、... 纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料作为轻质高性能结构材料,可实现轻量化节能减排,在航空航天、汽车工业、船舶制造、国防及5G电子通讯等领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍高能球磨粉末冶金法、超声辅助铸造法、搅拌摩擦法、增材制造法、原位反应法等国内外纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料制备技术。总结分析纳米Al_(2)O_(3)增强体、增强体与铝基体的界面微结构、增强体的尺寸和含量、铝基体的晶粒尺寸、增强体的分散性和微观构型设计对纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料力学性能的影响。概述了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料中主要的强化机制。最后,展望了纳米Al_(2)O_(3)/Al复合材料未来在高增强体体积分数的大尺寸制备技术、非均质构型优化以及高强耐热结构功能一体化等方面的发展方向。 展开更多
关键词 纳米al2O3 铝基复合材料 制备方法 力学性能 强化机制
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Al/Mg/Al层状复合板微观组织及力学性能的研究
8
作者 贾济语 徐静 +5 位作者 冯晓伟 冯波 李健 向青春 郑开宏 潘复生 《精密成形工程》 北大核心 2025年第8期77-84,共8页
目的研究轧制压下量对Al/Mg/Al层状复合板组织及性能的影响规律,理清不同压下量下复合板界面、组织与力学性能的关系。方法在轧制温度为400℃时,对Al/Mg/Al层状复合板进行一道次轧制,轧制压下量为40%、50%、60%,采用扫描电子显微镜(SEM... 目的研究轧制压下量对Al/Mg/Al层状复合板组织及性能的影响规律,理清不同压下量下复合板界面、组织与力学性能的关系。方法在轧制温度为400℃时,对Al/Mg/Al层状复合板进行一道次轧制,轧制压下量为40%、50%、60%,采用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)技术,对界面及微观组织进行观察,利用万能试验机对复合板进行力学性能测试表征。结果Al/Mg/Al层状复合板界面结合良好,无孔洞和金属间化合物生成。随着压下量的增加,Mg层晶粒组织更加均匀细小,晶粒尺寸为4.34μm,Al侧晶粒更加细长,Mg层和Al层的再结晶粒占比增大。随着压下量的增加,Al/Mg/Al层状复合板的抗拉强度和屈服强度逐渐增大,延伸率则与之相反。60%压下量复合板的最大抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为336 MPa、266 MPa、6.16%。随着压下量的增加,复合板抗弯强度逐渐降低,在最大抗弯强度下,50%和60%压下量复合板界面未发生分层,界面结合良好。随着压下量的增加,复合板的断裂模式由韧性断裂转变为韧性+解理的混合断裂模式。结论一道次轧制Al/Mg/Al层状复合板无金属间化合物生成,界面结合良好。相比于40%压下量复合板,60%压下量复合板抗拉强度和屈服强度分别提高了20.8%、18.7%。 展开更多
关键词 一道次热轧 al/Mg/al层状复合板 微观组织 力学性能
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SiCp/Al复合材料切削去除机理仿真分析与试验验证
9
作者 周家康 卢明明 魏文庆 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第8期1401-1407,共7页
SiCp/Al复合材料的高比强度/比刚度、良好的韧性等优点使其在工程领域具有很大的应用潜力。针对25vol%SiCp/Al复合材料切削去除过程,建立多相二维微观有限元模型,结合实验从颗粒变形行为、切屑形成及表面形貌等方面探究材料去除机理。... SiCp/Al复合材料的高比强度/比刚度、良好的韧性等优点使其在工程领域具有很大的应用潜力。针对25vol%SiCp/Al复合材料切削去除过程,建立多相二维微观有限元模型,结合实验从颗粒变形行为、切屑形成及表面形貌等方面探究材料去除机理。研究表明仿真分析与实验结果具有良好的一致性,SiC颗粒变形行为受刀具-颗粒相对位置影响,主要体现为断裂、脱粘以及压入基体等形式。界面脱粘及基体塑性断裂导致的裂纹扩展是分段锯齿型切屑产生的主要原因,凹坑、划痕、基体撕裂以及颗粒断裂是加工表面/亚表面损伤的主要形式。研究结果从微观上揭示了SiCp/Al复合材料去除机理,为提高其可加工性提供有益借鉴。 展开更多
关键词 SICP/al复合材料 有限元 切削 去除机理
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火炸药领域的核壳结构Al基复合材料研究进展
10
作者 董英楠 姜一帆 +3 位作者 赵凤起 李思恒 刘丁 曲文刚 《含能材料》 北大核心 2025年第8期907-927,共21页
核壳结构能有效抑制Al基复合材料燃烧产生的大颗粒Al凝团,提升Al粉释能效率,改善Al粉的点火性能和燃烧释能特性。本研究从核壳结构Al基复合材料的特点出发,介绍了核壳结构Al基复合材料的研究进展,讨论了核壳结构Al基复合材料的常用制备... 核壳结构能有效抑制Al基复合材料燃烧产生的大颗粒Al凝团,提升Al粉释能效率,改善Al粉的点火性能和燃烧释能特性。本研究从核壳结构Al基复合材料的特点出发,介绍了核壳结构Al基复合材料的研究进展,讨论了核壳结构Al基复合材料的常用制备方法,分析了不同组成对核壳结构Al基复合材料的燃烧性能、能量释放效率以及稳定性等方面的影响,并给出核壳结构Al基复合材料潜在的应用与发展方向:优化核壳结构制备技术并实现规模化生产的同时,调控包覆材料组分或在基体‑包覆层界面构筑功能化介层,可有效改善材料燃烧过程中的传质传热特性。 展开更多
关键词 核壳结构 al基复合材料 制备方法 材料组成 燃烧性能
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AP/HTPB/Al复合推进剂低压下激光点火性能研究
11
作者 李大林 章玮奇 +2 位作者 徐司雨 李恒 魏志军 《推进技术》 北大核心 2025年第7期167-180,共14页
为了研究低压工况对AP/HTPB/Al复合推进剂点火性能的影响规律,采用激光点火和高速摄影可视化技术测试并分析了AP/HTPB/Al混合物的点火延迟时间和点火临界压强。结果表明,在低压下,AP/HTPB点火延迟时间随压强降低而延长,0.02 MPa下AP/HTP... 为了研究低压工况对AP/HTPB/Al复合推进剂点火性能的影响规律,采用激光点火和高速摄影可视化技术测试并分析了AP/HTPB/Al混合物的点火延迟时间和点火临界压强。结果表明,在低压下,AP/HTPB点火延迟时间随压强降低而延长,0.02 MPa下AP/HTPB点火延迟时间比常压下延长了31%;AP粒径越小,AP/HTPB点火延迟时间越短,点火临界压强越低,当AP粒径增大到109μm以上时,AP/HTPB点火临界压强稳定在0.06 MPa保持不变;随着AP含量的增加,AP/HTPB的点火延迟时间先缩短后延长,AP含量为80%时AP/HTPB点火延迟时间相对较短;随着纳米Al含量的增加(5%~15%),AP/HTPB/Al的点火延迟时间缩短,点火临界压强明显降低,而微米Al含量的增加则使AP/HTPB/Al的点火延迟时间和点火临界压强呈现相反的变化规律。 展开更多
关键词 复合推进剂 AP/HTPB al粉 低压点火 延迟时间 临界压强
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高体积分数SiCp/Al复合材料电火花加工的工艺参数优化
12
作者 和利伟 孟建兵 +3 位作者 董小娟 郑泽旭 王承志 高弘霖 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第10期199-204,共6页
针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工难度较大、加工质量不理想等问题,开展了SiCp/Al复合材料的电火花加工(electrical discharge machining,EDM)工艺试验研究。以峰值电流、脉冲宽度和放电电压为输入参数,以材料去除率、电极损耗率、表... 针对高体积分数SiCp/Al复合材料加工难度较大、加工质量不理想等问题,开展了SiCp/Al复合材料的电火花加工(electrical discharge machining,EDM)工艺试验研究。以峰值电流、脉冲宽度和放电电压为输入参数,以材料去除率、电极损耗率、表面粗糙度为EDM加工的表征手段,设计正交试验;采用灰色关联法(grey relational analysis,GRA)将多项工艺指标转化为一种综合评价指标,并获得峰值电流、脉冲宽度、放电电压等主要工艺参数的最佳组合。研究结果表明,在峰值电流1.5 A、脉冲宽度60μs和放电电压35 V的条件下,高体积分数SiCp/Al复合材料EDM加工的电极损耗率和表面粗糙度显著降低,表面质量明显提升。 展开更多
关键词 SICP/al复合材料 电火花加工 灰色关联度 参数优化 表面形貌
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高压冷喷涂制备微纳米双尺度SiCp/6061Al复合涂层
13
作者 周长壮 银谱馨 +2 位作者 巩春志 刘启明 田修波 《中国表面工程》 北大核心 2025年第3期306-315,共10页
冷喷涂制备碳化硅颗粒增强铝基复合涂层在材料防护领域展现出广阔的应用前景,但目前单一尺度增强相对复合涂层性能的强化作用有限。为了进一步增强复合涂层力学性能,采用微米+纳米双尺度增强相模式,通过纳米颗粒的加入进一步增强SiC颗... 冷喷涂制备碳化硅颗粒增强铝基复合涂层在材料防护领域展现出广阔的应用前景,但目前单一尺度增强相对复合涂层性能的强化作用有限。为了进一步增强复合涂层力学性能,采用微米+纳米双尺度增强相模式,通过纳米颗粒的加入进一步增强SiC颗粒对复合涂层的各自尺度优势和耦合效应,制备出综合性能优异的复合涂层,从而满足对其强度、耐磨性等性能的综合要求。通过高压冷喷涂技术设计并制备微纳米SiC/6061Al复合涂层,系统研究微纳米增强复合涂层制备及微观组织及性能变化。结果表明:冷喷涂可实现微纳米双尺度SiC/6061Al复合涂层的制备,所制备SiC/Al纳米复合涂层组织致密,微米及纳米级SiC弥散分布在6061Al基体之上;相比于单一微米增强SiC/6061Al复合涂层,纳米颗粒SiC颗粒对6061Al基体有明显强化作用,冷喷涂微纳米增强SiC/6061Al复合涂层的硬度相比微米增强SiC/6061Al复合涂层提高了14%,且耐磨损性能明显增强,磨损率降低了41.92%。随着气体压力逐渐增大,微纳米增强SiC/6061Al复合涂层的硬度逐渐升高,磨损率逐渐降低。当气体压力达到5 MPa时,磨损率降低到3.0919×10^(-4)mm^(3)/(N·m)。所提出的冷喷涂制备双尺度SiC/6061Al复合涂层方可为未来碳化硅颗粒增强铝基复合涂层的应用提供数据支持。 展开更多
关键词 高压冷喷涂 微纳米增强SiCp/6061al复合涂层 气体压力
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SiC_(p)/Al复合材料纳米混粉电火花-电解复合加工特性研究
14
作者 刘庆玉 沙瑞 +2 位作者 王亚青 陈珂 王侃 《电加工与模具》 北大核心 2025年第S1期66-74,共9页
为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_(p)/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以... 为实现金属基复合材料的高效加工,以SiC_(p)/Al为工件,采用混入活性剂纳米颗粒的低浓度盐溶液作为工作液,开展纳米颗粒混粉电火花-电解复合加工小孔实验,调整了工作液配比和电加工参数值,研究了电参数如峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔以及不同纳米颗粒、工作液电导率对材料去除率和加工孔锥度的作用规律。结果表明:增加峰值电流和脉宽,可提高材料去除率、降低加工孔锥度;加工孔锥度随着石墨烯、W粉末体积浓度和粒径增加而降低,Al_(2)O_(3)粉末与之相反;石墨烯、W粉末工作液在较高电导率时提高材料去除率,Al_(2)O_(3)粉末工作液的材料去除率最高,加工孔锥度随着电导率增加而增大,证明通过调控工艺参数可有效调控加工效率和加工精度。 展开更多
关键词 纳米混粉 电火花-电解复合加工 SiC_(p)/al复合材料 小孔加工 加工特性
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杯形砂轮旋转超声磨削SiCp/Al复合材料表面微观形貌预测与试验
15
作者 邱俊宇 秦慧斌 +1 位作者 冯毅 贺牧 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期67-74,共8页
SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌... SiCp/Al复合材料具有优异的综合性能,在高科技制造领域得到了广泛应用,但其硬度高、加工困难。杯形砂轮旋转超声磨削常被用来端磨硬脆材料表面,但大尺寸杯形砂轮的谐振模态多样、加工机理复杂,凭经验难以预判磨削后工件的表面微观形貌和粗糙度。为此,该文基于数值模拟方法,以杯形砂轮磨粒随机分布为原则,在MATLAB中建立了数值仿真模型,推导了旋转超声磨削磨粒的运动方程,预测了磨削试件的表面微观形貌与粗糙度。最后,以SiCp/Al复合材料为磨削对象,对比仿真与试验结果,验证了仿真模型的有效性。该方法可为杯形砂轮旋转超声磨削最优化参数的选择提供参考,并实现高质量、高效率和低成本的磨削。 展开更多
关键词 旋转超声磨削 SICP/al复合材料 仿真 表面形貌 表面粗糙度
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GPLs/Al复合材料阵列开口结构的自由振动
16
作者 颜建伟 江思岑 何陵辉 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期612-622,共11页
针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有... 针对板经典解析解中不可避免的场函数假设依赖边界约束问题,提出一种具有高自由选择性的一般性场函数方法,研究GPLs/Al复合材料板阵列开口结构的自由振动特性。场函数由高自由度的基函数和待定权重系数求积后求和得到,其中权重系数具有线性相关性,其基础解系恰好由边界约束的位移函数线性方程组确定,因此边界约束的改变只需要修改边界位移函数线性方程组。由此建立的一般性场函数半解析法在处理边界约束上既解决了场函数依赖边界问题,又具备了快速转换边界条件的优点,同时在开口结构和阵列结构上以微分求和替代积分的计算方式具有更高的计算效率和鲁棒性。本文在GPLs/Al复合材料板单开口及阵列开口的自由振动研究中,从固有频率和模态分析发现,随着开口分布的均匀性增加,开口结构的质量矩阵和刚度矩阵同步减小,其自由振动特性趋于完整板的自由振动特性。 展开更多
关键词 自由振动 GPLs/al复合材料 阵列开口 一般性场函数法
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CNTs/Al复合材料磨削表面质量仿真及实验研究
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作者 恽大可 高奇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期161-167,共7页
碳纳米管作为增强相的加入会使碳纳米管铝基复合材料(CNTs/Al)在磨削过程中产生不同的表面缺陷,为了探究其磨削机理和不同的去除方式,对CNTs/Al复合材料进行仿真和磨削实验研究。结果表明,磨削加工后铝基体表面会出现毛刺、凹坑、突起... 碳纳米管作为增强相的加入会使碳纳米管铝基复合材料(CNTs/Al)在磨削过程中产生不同的表面缺陷,为了探究其磨削机理和不同的去除方式,对CNTs/Al复合材料进行仿真和磨削实验研究。结果表明,磨削加工后铝基体表面会出现毛刺、凹坑、突起和沟壑等现象,碳纳米管的主要去除方式有压入基体、断裂和拔出等。通过正交实验分析可以得出影响加工表面粗糙度大小的磨削参数依次是砂轮线速度、进给速度和磨削深度。由单因素实验可知随着砂轮线速度增大,表面粗糙度变小;增大进给速度或磨削深度时,表面粗糙度会变大。选择砂轮线速度为30 m/s,进给速度为0.6 mm/min,磨削深度为10μm加工时,工件表面粗糙度最小。探究出CNTs/AL复合材料的磨削机理和磨削参数对表面质量的影响,在工业中对磨削加工时参数和方式的选择提供了依据,可以显著提高加工精度和生产率。 展开更多
关键词 CNTs/al复合材料 有限元仿真 磨削机理 表面缺陷 表面粗糙度
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反应温度和时间对原位反应制备Al_(3)Ti/Al基复合材料的影响
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作者 李佳乐 牛立斌 +2 位作者 常永刚 陈珑方 张昊 《热加工工艺》 北大核心 2025年第17期156-160,共5页
选用纯度99.00wt%的金属铝为基体,40目钛丝网为反应源,采用热压装置通过原位反应法在不同工艺条件下制备出Al_(3)Ti颗粒增强Al基复合材料。结果表明:随反应温度升高,时间增长,原位反应越充分。原位反应机理为铝原子迁移通过钛边界层,经... 选用纯度99.00wt%的金属铝为基体,40目钛丝网为反应源,采用热压装置通过原位反应法在不同工艺条件下制备出Al_(3)Ti颗粒增强Al基复合材料。结果表明:随反应温度升高,时间增长,原位反应越充分。原位反应机理为铝原子迁移通过钛边界层,经过扩散到达生成物层,此时发生反应得到Al_(3)Ti;同时固-液界面前沿不断推进,使活性钛原子进入铝液,Al_(3)Ti晶粒进一步生长、长大。得到的最佳反应条件为反应温度850℃、保温1 h、压力为12 MPa。在此条件下,获得的复合材料显微硬度是铝基体的10倍,复合材料的磨损率为单纯铝基体磨损率的1/5。原位反应制备Al_(3)Ti/Al基复合材料的强化机理主要包括颗粒强化、位错强化和弥散强化的共同作用。 展开更多
关键词 al_(3)Ti/al复合材料 原位反应 强化机理
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累积叠轧和电沉积工艺制备Al/Cu复合材料及其组织和力学性能研究
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作者 冯佰刚 张晓波 《热加工工艺》 北大核心 2025年第4期100-104,共5页
采用累积叠轧(ARB)和电沉积工艺制备了Al/Cu复合板,重点研究沉积铜层厚度以及Al/Cu复合板组织性能变化。结果表明:电沉积所得铜层厚度较为均匀且与铝板表面结合质量较好。随着累积叠轧道次的增加,界面结合质量越来越好,复合板中铜层逐... 采用累积叠轧(ARB)和电沉积工艺制备了Al/Cu复合板,重点研究沉积铜层厚度以及Al/Cu复合板组织性能变化。结果表明:电沉积所得铜层厚度较为均匀且与铝板表面结合质量较好。随着累积叠轧道次的增加,界面结合质量越来越好,复合板中铜层逐渐颈缩或破碎,最后变成尺寸较小且分布较均匀的铜颗粒。4道次复合板抗拉强度最高,达到186.6 MPa,是退火态1060铝板抗拉强度的2.72倍。 展开更多
关键词 累积叠轧(ARB) 电沉积 al/Cu复合板 组织 力学性能
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SiC_(p)/Al复合材料回转电火花-电解-化学复合加工研究
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作者 吴小川 刘志东 +1 位作者 杨海林 李昀泽 《电加工与模具》 北大核心 2025年第1期69-75,共7页
针对超高温铝基碳化硅材料热电偶保护套管椎体外壳加工难题,开展了回转电火花-电解-化学复合加工工艺研究,通过研究电极转速、工件转速、电解液配比对材料去除率、相对电极损耗率和工件表面重铸层厚度的影响,并经工艺试验以最优参数加... 针对超高温铝基碳化硅材料热电偶保护套管椎体外壳加工难题,开展了回转电火花-电解-化学复合加工工艺研究,通过研究电极转速、工件转速、电解液配比对材料去除率、相对电极损耗率和工件表面重铸层厚度的影响,并经工艺试验以最优参数加工出体积分数为55%的铝基碳化硅复合材料,获得长度为18.67 mm、小端直径为2.6 mm、大端直径为12 mm、锥度为1∶2的无重铸层锥形外表面,初步验证了回转电火花-电解-化学复合加工工艺应用于超高温铝基碳化硅材料热电偶保护套管椎体外壳加工的可行性。 展开更多
关键词 回转式 电火花加工 SiC_(p)/al 复合加工 超高温热电偶 保护套管
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