连续SiC纤维增强金属基复合材料轴结构力学性能实验及损伤

1

作者 骆丽 李金雨 +1 位作者 沙云东 郝燕平 《材料科学与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期970-978,共9页

本研究开展了TC4和SiC_(f)/TC4实验件的力学性能实验、45°铺层的失效模式实验,并对损伤过程进行声发射监测,建立了TC4和SiC_(f)/TC4轴结构有限元计算模型。研究发现SiC_(f)/TC4轴结构承载性能优于TC4轴结构,正负交替铺层的设计最佳... 本研究开展了TC4和SiC_(f)/TC4实验件的力学性能实验、45°铺层的失效模式实验,并对损伤过程进行声发射监测,建立了TC4和SiC_(f)/TC4轴结构有限元计算模型。研究发现SiC_(f)/TC4轴结构承载性能优于TC4轴结构,正负交替铺层的设计最佳,并与实验结果进行了对比,验证了模型有效性。基于Hashin失效准则,结合声发射监测结果,计算并分析了[45°]6轴结构在反向扭转载荷和[45°]10轴结构在正向扭转载荷作用下的损伤过程。结果显示[45°]6轴结构承扭性能更高,损伤过程为慢变过程,结构在承扭时损伤几乎伴随加载过程发生,此时轴结构稳定性差。[45°]10轴结构比[45°]6轴结构承扭性能差,但损伤过程为快变过程,损伤过程是发生在断裂前的一瞬间。此种情况下,纤维、基体和界面均发挥了其最大的优势,轴结构在承扭过程中相对稳定。 展开更多

关键词 连续sic纤维 金属基 轴结构 力学性能 损伤 承扭能力

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纳米SiC颗粒增强铝基复合材料的拉伸性能 被引量：16

2

作者 贺春林 刘常升 +1 位作者 孙旭东 才庆魁 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期554-557,共4页

用粉末冶金法制备了纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料(AlMMCs),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究·结果表明,纳米SiC颗粒在含量很少时即对Al有明显的强化作用,此时,纳米颗粒在基体中的分散比较均匀;当含量较高时则纳米颗粒易... 用粉末冶金法制备了纳米SiC颗粒增强纯Al基复合材料(AlMMCs),对该材料的微观结构和拉伸性能进行了研究·结果表明,纳米SiC颗粒在含量很少时即对Al有明显的强化作用,此时,纳米颗粒在基体中的分散比较均匀;当含量较高时则纳米颗粒易于团聚,团聚会使SiC颗粒对Al的强化作用降低·纳米SiC颗粒含量发生变化,SiCp/AlMMCs的断裂机制也有所改变· 展开更多

关键词 AL 纳米sic颗粒 金属基复合材料 结构 拉伸性能

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SiC颗粒增强铝合金复合材料的研制 被引量：10

3

作者 陈尚平 苏建璋 +2 位作者 张天成 权高峰 宋余九 《热加工工艺》 EI CSCD 北大核心 1995年第6期17-18,共2页

用粉末冶金法制备了ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料，并对其进行了组织分析和初步力学性能测试。结果表明，该复合材料组织致密，颗粒分布均匀；与对应的基体材料相比．其弹性模量、硬度显著提高；ＳｉＣ颗粒的加入对基体材料抗拉强度... 用粉末冶金法制备了ＳｉＣ颗粒增强铝合金基复合材料，并对其进行了组织分析和初步力学性能测试。结果表明，该复合材料组织致密，颗粒分布均匀；与对应的基体材料相比．其弹性模量、硬度显著提高；ＳｉＣ颗粒的加入对基体材料抗拉强度及应力应变行为的影响则取决于基体的性能及基体与颗粒之间界面的结合力。 展开更多

关键词 颗粒 复合材料 粉末冶金 碳化硅 铝合金

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纳米级SiC_p/6066Al复合材料的制备与力学性能的研究 被引量：6

4

作者 陈永来 吕宏军 +1 位作者 张宇玮 王琪 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期57-59,共3页

采用粉末冶金方法制备了纳米SiCp增强铝基复合材料,研究了增强相尺寸对铝基复合材料性能的影响。结果表明:体积分数为1%的纳米级SiCp/6066Al复合材料的强度与体积分数为12%、尺寸为7μm的SiCp/6066Al复合材料的强度相当,并且前者的塑性... 采用粉末冶金方法制备了纳米SiCp增强铝基复合材料,研究了增强相尺寸对铝基复合材料性能的影响。结果表明:体积分数为1%的纳米级SiCp/6066Al复合材料的强度与体积分数为12%、尺寸为7μm的SiCp/6066Al复合材料的强度相当,并且前者的塑性高于后者。 展开更多

关键词 纳米级 力学性能 制备 铝基复合材料 sicP增强 复合材料性能 体积分数 粉末冶金 相尺寸 强度

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挤压变形对SiC_w/ZK51A镁基复合材料组织和性能的影响 被引量：20

5

作者 胡连喜 李小强 +1 位作者 王尔德 丛飞 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期680-683,共4页

利用透射电镜、扫描电镜和拉伸试验等实验方法 ,研究了铸态和挤压态SiCw/ZK51A镁基复合材料的组织与力学性能。结果表明 ,挤压铸造SiCw/ZK51A复合材料经等温热挤压后 ,其力学性能有很大提高。主要原因是 :挤压变形能消除铸造缺陷 ,增强... 利用透射电镜、扫描电镜和拉伸试验等实验方法 ,研究了铸态和挤压态SiCw/ZK51A镁基复合材料的组织与力学性能。结果表明 ,挤压铸造SiCw/ZK51A复合材料经等温热挤压后 ,其力学性能有很大提高。主要原因是 :挤压变形能消除铸造缺陷 ,增强SiC晶须与ZK51A镁合金基体的界面结合 ,使复合材料中SiC晶须发生定向分布 ,沿挤压方向呈准一维分布特征 ,晶须的增强承载能力得到充分发挥。 展开更多

关键词 sic晶须 ZK51A镁合金 复合材料 挤压 组织 性能

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液态搅拌铸造SiC_p/ZL101复合材料研究 被引量：8

6

作者 李建平 董晟全 +1 位作者 赵玉厚 汤谨 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1993年第2期18-24,共7页

利用改进的机械搅拌法在液态下将氧化态SiC_p分散进ZL101合金液中,制备了SiC_p/ZL101复合材料。对该复合材料的复合工艺、组织和常规力学性能进行了研究。结果表明,SiC_p/ZL101复合材料中SiC_p分布均匀,与基体结合良好,SiC_p与基体界面... 利用改进的机械搅拌法在液态下将氧化态SiC_p分散进ZL101合金液中,制备了SiC_p/ZL101复合材料。对该复合材料的复合工艺、组织和常规力学性能进行了研究。结果表明,SiC_p/ZL101复合材料中SiC_p分布均匀,与基体结合良好,SiC_p与基体界面上存在Mg和Si的富集。与基体合金相比,SiC_p/ZL101的硬度、抗拉强度和耐磨性,尤其是重载下的耐磨性显著提高,塑性虽然降低,但通过优化工艺可以使之降低得最少。 展开更多

关键词 铸造 铝合金 金属复合材料

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SiCp/Al复合材料的断裂行为 被引量：9

7

作者 傅敏士 肖亚航 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2001年第11期17-18,29,共3页

用扫描电子显微镜观察了SiCp/Al复合材料的拉伸断口形貌 ,其断口以韧窝为主 ,有少量沿晶断特征。对该复合材料的断裂机理进行了分析讨论 ,SiCp颗粒断裂和SiCp颗粒与基体界面脱粘是微裂纹萌生的主要原因。提出了控制微裂纹 ,提高复合材... 用扫描电子显微镜观察了SiCp/Al复合材料的拉伸断口形貌 ,其断口以韧窝为主 ,有少量沿晶断特征。对该复合材料的断裂机理进行了分析讨论 ,SiCp颗粒断裂和SiCp颗粒与基体界面脱粘是微裂纹萌生的主要原因。提出了控制微裂纹 ,提高复合材料断裂性能的途径。 展开更多

关键词 断裂 碳化硅 铝基复合材料

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SiC_P颗粒增强Al基复合材料的瞬间液相连接 被引量：11

8

作者 陈铮 金朝阳 赵其章 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期57-60,共4页

采用Ni箔和Cu/Ni/Cu多层箔作中间层在 92 3K进行了SiC颗粒增强铝基复合材料的瞬间液相连接。研究表明 ,无压连接时 ,接头强度随保温时间延长有所增高 ,但界面处会存在纯金属 (无增强颗粒 )区域和氧化物夹杂 ,是导致接头强度不高的主要... 采用Ni箔和Cu/Ni/Cu多层箔作中间层在 92 3K进行了SiC颗粒增强铝基复合材料的瞬间液相连接。研究表明 ,无压连接时 ,接头强度随保温时间延长有所增高 ,但界面处会存在纯金属 (无增强颗粒 )区域和氧化物夹杂 ,是导致接头强度不高的主要原因。加压TLP连接则能有效改善界面组织和接头性能。采用Cu/Ni/Cu多层箔作中间层加压连接时接头强度可达 189.6MPa ,约为母材强度的 85 %。 展开更多

关键词 铝基复合材料 瞬间液相连接 中间层 界面结构 连接强度 碳化硅

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SiC颗粒增强铝基复合材料钎焊技术的研究进展 被引量：3

9

作者 田金峰 徐冬霞 +3 位作者 王东斌 牛济泰 薛行雁 孙华为 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2275-2279,共5页

本文概括了SiC颗粒增强铝基复合材料的特性以及真空钎焊技术的研究现状,着重介绍了铝基复合材料真空钎焊技术的研究进展。从复合材料自身的特点、钎料成分设计、润湿机理及钎焊工艺参数等方面分析了SiC颗粒增强铝基复合材料真空钎焊存... 本文概括了SiC颗粒增强铝基复合材料的特性以及真空钎焊技术的研究现状,着重介绍了铝基复合材料真空钎焊技术的研究进展。从复合材料自身的特点、钎料成分设计、润湿机理及钎焊工艺参数等方面分析了SiC颗粒增强铝基复合材料真空钎焊存在的问题,针对性地提出了相应的解决思路和设计方案。 展开更多

关键词 sic颗粒增强铝基复合材料 真空钎焊 钎料 润湿性

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SiC粒子增强铸造铝基复合材料的磨损性能与磨损机制 被引量：4

10

作者 安健 张明哲 +2 位作者 曹占义 孙大仁 刘勇兵 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1997年第3期16-18,共3页

采用铸造法制备10vol％和20vol／的SiC铝基复合材料．在不同载荷下对基体会金和复合材料进行了干摩擦条件下的对比试验．结果表明：ZL101／SiC复合材料显示出良好的耐磨性。在较高载荷下均匀分布的SiCp使磨面上形成较高含铁量的富铁层... 采用铸造法制备10vol％和20vol／的SiC铝基复合材料．在不同载荷下对基体会金和复合材料进行了干摩擦条件下的对比试验．结果表明：ZL101／SiC复合材料显示出良好的耐磨性。在较高载荷下均匀分布的SiCp使磨面上形成较高含铁量的富铁层，能延缓粘着磨损的发生． 展开更多

关键词 铝基复合材料 碳化硅 颗粒增强 磨损

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流变铸造法制备SiC_p／Zn基复合材料的研究 被引量：3

11

作者 陶杰 崔益华 +1 位作者 肖军 李顺林 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 1996年第6期15-21,共7页

采用流变铸造法制备了ＳｉＣｐ／Ｚｎ基复合材料，对该材料进行了弯曲强度、冲击韧性、压缩强度、硬度及耐磨性等性能试验，结果表明：ＳｉＣｐ的加入，使锌合金的压缩强度、室温和高温硬度以及耐磨性明显提高，其弯曲强度略有降低，而... 采用流变铸造法制备了ＳｉＣｐ／Ｚｎ基复合材料，对该材料进行了弯曲强度、冲击韧性、压缩强度、硬度及耐磨性等性能试验，结果表明：ＳｉＣｐ的加入，使锌合金的压缩强度、室温和高温硬度以及耐磨性明显提高，其弯曲强度略有降低，而其冲击韧性下降３～５倍。最后还讨论了颗粒含量、颗粒直径以及基体特性对该复合材料性能的影响。 展开更多

关键词 金属基复合材料 锌合金 流变铸造法

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碳涂层对SiC纤维增强钛基复合材料界面显微结构及性能的影响 被引量：2

12

作者 贾燕翔 李久明 +1 位作者 刘祥辉 刘利军 《兵器材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第1期77-80,共4页

研究涂碳的SiC(C)/Ti-6Al-4V和无涂碳的SiC/Ti-6Al-4V材料的界面结构以及结合强度。结果表明:碳涂层阻止了径向纤维间的相互作用,该涂层界面反应物只是TiC,这些产物包含邻近碳涂层生成的细小晶粒和邻近金属基体生成的粗大晶粒;在无涂碳... 研究涂碳的SiC(C)/Ti-6Al-4V和无涂碳的SiC/Ti-6Al-4V材料的界面结构以及结合强度。结果表明:碳涂层阻止了径向纤维间的相互作用,该涂层界面反应物只是TiC,这些产物包含邻近碳涂层生成的细小晶粒和邻近金属基体生成的粗大晶粒;在无涂碳界面上,相邻纤维一侧产生的是TiC薄层,毗邻金属基体产生的是TiC和Ti5Si3晶粒组成的厚混合物,晶粒的大小从纤维到基体逐渐增大。涂炭和无涂碳复合材料的界面结合强度分别是(118.2±4.24),(230±6.28)MPa,证明碳涂层在纤维和基体之间提供了一个弱结合界面。涂碳纤维复合材料的界面结合发生在涂碳层和反应层之间,而无涂碳发生在纤维和反应层之间。 展开更多

关键词 涂碳 碳化硅纤维 界面结构 界面结合强度 钛基复合材料

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SiC颗粒增强铝基复合材料切削表面分形维数及其与抗磨损性能的关系 被引量：1

13

作者 刘亚俊 汤勇 +1 位作者 万珍平 叶邦彦 《材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期17-20,共4页

做为一种耐磨性能很好的材料 ,SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面具有分形特征。实际研究表明SiC颗粒增强铝基复合材料切削加工表面分形维数与抗磨损性能有密切关系 ,本文还分析了表面分形维数越大其抗磨损性能越强的机理。

关键词 sic颗粒增强铝基复合材料 切削表面 分形维数 分形表面 抗磨损性能 碳化硅

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双环缝喷射共沉积SiC颗粒的捕获与分布研究 被引量：1

14

作者 蔡建国 陈刚 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期50-53,共4页

采用坩埚移动式喷射共沉积装置及其双环缝复合雾化器制备了SiC颗粒增强铝基复合材料坯件,研究了过程中增强颗粒的捕获机制及特点.实验结果表明,双环缝复合雾化器所引入的SiC颗粒捕获率较高,分布均匀;增强颗粒主要在雾化初时阶段被雾化... 采用坩埚移动式喷射共沉积装置及其双环缝复合雾化器制备了SiC颗粒增强铝基复合材料坯件,研究了过程中增强颗粒的捕获机制及特点.实验结果表明,双环缝复合雾化器所引入的SiC颗粒捕获率较高,分布均匀;增强颗粒主要在雾化初时阶段被雾化液滴所捕获,而沉积坯表面因基本呈固相且温度较低,对SiC颗粒的直接捕获效果不明显;沉积坯快冷凝固界面前沿捕获对SiC颗粒的分布影响不大,SiC颗粒在沉积坯中的最终分布主要取决于由雾化液滴对增强颗粒的捕获,特别决定于SiC颗粒在单个雾化颗粒内部及空间雾化颗粒群中的分布. 展开更多

关键词 金属基复合材料 喷射共沉积 sic 捕获

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SiC颗粒粒径和相对密度对泡沫SiC_p/ZL10_4复合材料压缩性能的影响

15

作者 罗彦茹 于思荣 +1 位作者 朱先勇 刘家安 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1599-1603,共5页

采用CaCO3作为发泡剂用熔体发泡法制备泡沫SiCp/ZL104复合材料,用CMT5205电子万能试验机对该材料压缩性能进行测试,并分析泡沫SiCp/ZL104复合材料在外力作用下的破坏机理及SiC颗粒粒径和相对密度对该材料压缩性能的影响规律。研究结果表... 采用CaCO3作为发泡剂用熔体发泡法制备泡沫SiCp/ZL104复合材料,用CMT5205电子万能试验机对该材料压缩性能进行测试,并分析泡沫SiCp/ZL104复合材料在外力作用下的破坏机理及SiC颗粒粒径和相对密度对该材料压缩性能的影响规律。研究结果表明:泡沫SiCp/ZL104复合材料受轴向压缩时由于孔壁发生弯曲和横向拉伸而呈脆性逐层破坏或沿斜截面断裂的特征;当SiC颗粒粒径由28μm减小到5μm时,泡沫5%SiCp/ZL104(体积分数)复合材料的屈服应力由5 MPa增至11 MPa;当其相对密度由0.16增至0.32时,对应的屈服应力由5 MPa增至10 MPa。 展开更多

关键词 金属基复合材料 泡沫金属 破坏机理 sic颗粒 相对密度

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SiC/Al预制丝制备工艺的改进及抗拉强度分析

16

作者 万红 杨德明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第3期43-48,共6页

通过改进制备工艺,NICALON碳化硅束丝纤维增强铝预制丝的室温抗拉强度已达到1000 MPa。用扫描电镜分析预制丝的微观结构,认为界面结合质量的改善是强度提高的主要原因。并提出了进一步改善预制丝质量的可能性,还研究了高温热暴露对预制... 通过改进制备工艺,NICALON碳化硅束丝纤维增强铝预制丝的室温抗拉强度已达到1000 MPa。用扫描电镜分析预制丝的微观结构,认为界面结合质量的改善是强度提高的主要原因。并提出了进一步改善预制丝质量的可能性,还研究了高温热暴露对预制丝强度的影响。 展开更多

关键词 碳化硅纤维 预制丝 热暴露

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腐蚀对sic/Al(L2)和sic/Al-Ni复合丝力学性能的影响~①

17

作者 郝元恺 唐斌斌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期61-68,共8页

本文对SiC/Al(L2)和SiC/A1-Ni复合丝在蒸馏水和在3.5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。通过测试腐蚀前后复合丝的抗拉强度,利用气相色谱、发射光谱、X射线衍射等手段分析腐蚀气体和腐蚀产物,观察金相和扫描电镜下形貌的变化,发现SiC... 本文对SiC/Al(L2)和SiC/A1-Ni复合丝在蒸馏水和在3.5％NaCl溶液中的耐腐蚀性能进行了研究。通过测试腐蚀前后复合丝的抗拉强度,利用气相色谱、发射光谱、X射线衍射等手段分析腐蚀气体和腐蚀产物,观察金相和扫描电镜下形貌的变化,发现SiC/A1复合丝在室温蒸馏水中36天、50℃和75℃蒸馏水中各15天浸泡后,其抗拉强度基本保持不变,说明该类复合材料对潮湿环境具有良好的耐腐蚀性能;SiC/A1-Ni复合丝在3.5％NaC1溶液中浸泡后,其抗拉强度随溶液温度升高和时闻延长而逐渐下降;其腐蚀主要是选择性腐蚀,其次是孔蚀和缝隙蚀。 展开更多

关键词 金属复合材料 sic/Al复合丝 耐腐蚀

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层状梯度结构SiC颗粒增强铝基复合材料的损伤分析

18

作者 徐永东 柴东朗 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期19-22,38,共5页

通过对不同层深的 Si C颗粒增强复合材料的损伤过程分析发现其损伤过程分为三个阶段 :高速率线性阶段、低速率平缓阶段及损伤加速阶段。

关键词 层状梯度结构:sic颗粒增强铝基复合材料 损伤:裂纹

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SiCw/AZ91镁基复合材料的组织及拉伸性能

19

作者 吴昆 神尾彰彦 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第1期9-12,共4页

对高压铸造方法制备的SiCw/AZ91镁基复合材料和AZ91材料的压铸态、挤压态的显徽组织进行了观察分析,并对其拉伸性能进行了测试。结果表明,铸态复合材料中SiC晶须呈混乱分布。而挤压态复合材料中SiC晶须转向挤压方向分布。拉伸试验证明,... 对高压铸造方法制备的SiCw/AZ91镁基复合材料和AZ91材料的压铸态、挤压态的显徽组织进行了观察分析,并对其拉伸性能进行了测试。结果表明,铸态复合材料中SiC晶须呈混乱分布。而挤压态复合材料中SiC晶须转向挤压方向分布。拉伸试验证明,复合材料的拉伸强度均较基体合金有较大的提高,挤压态的拉伸强度均较铸态有所提高。 展开更多

关键词 碳化硅 晶须 镁 金属复合材料

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连续SiC纤维增强金属基复合材料研究进展 被引量：20

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作者 李佩桓 张勇 +4 位作者 王涛 张亚洲 李钊 贾崇林 曲选辉 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期121-129,共9页

SiC纤维增强金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐腐蚀、耐高温等优异的综合性能,在实际应用中具有广阔的前景。本文主要总结了SiC纤维增强金属基复合材料的研究进展,分别阐述了SiC纤维增强铝基、钛基、铜基、镍基复合材料存在的... SiC纤维增强金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐腐蚀、耐高温等优异的综合性能,在实际应用中具有广阔的前景。本文主要总结了SiC纤维增强金属基复合材料的研究进展,分别阐述了SiC纤维增强铝基、钛基、铜基、镍基复合材料存在的问题、解决办法及应用现状。最后指出了限制复合材料实际应用的几点因素,包括:成本问题、界面问题、各向异性以及缺少质量检测评估体系。 展开更多

关键词 sic纤维 金属基复合材料 研究现状 性能 应用

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