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SiCp颗粒增强铝基复合材料塑性变形中过程的强化机制与断裂机制研究 被引量：13
1
作者 詹美燕 陈振华 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第1期57-60,共4页
综述了SiCp颗粒增强铝基复合材料的强化机制与断裂机制。分析了影响SiCp颗粒增强铝基复合材料强化、断裂的因素及其低塑性的原因,在此基础上提出改善其塑性的几点设想。
关键词 sicp颗粒增强铝基复合材料 塑性变形 强化机制 断裂机制 力学性能
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颗粒增强铝基复合材料电弧增材技术研究
2
作者 匡锐 薛帅 +6 位作者 闫亮亮 范玉虎 张伟强 夏岽尊 来钰人 赵拴勃 张春耕 《热加工工艺》 北大核心 2025年第12期161-166,共6页
颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒... 颗粒增强铝基复合材料因其优异的高比强度和高比刚度,被广泛应用于交通、航空航天、船舶等领域。对于结构复杂的筒体、箱体等薄壁结构件,其成型难度大,机械加工余量大,生产周期长。而采用WAAM技术可以快速打印成形此类结构件。开展颗粒增强铝基复合材料制备、焊丝制备、电弧增材制造(WAAM)试验等,分析了T6热处理后颗粒增强铝基复合材料WAAM试样的力学性能。结果表明:采用金属型模具浇注颗粒增强铝基复合材料,提高了冷却速率,从而细化晶粒,使成分偏析程度减小,保证了组织的均匀性。通过控制单道次粗拉伸和精拉伸的变形比,辅以中间退火处理(410℃±10℃,保温1.5 h),可制备出满足WAAM要求的焊丝。采用制备的焊丝在合适的工艺参数下获得了成形良好、无孔隙的墙体增材制造样品。WAAM样品经T6热处理后,抗拉强度为370~390 MPa、屈服强度为320~335MPa、伸长率为2.5%~4.5%,满足使用要求。 展开更多
关键词 颗粒增强铝基复合材料 电弧增材制造 金属型模具 拉拔
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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
3
作者 李劭鹏 隋晓东 +3 位作者 王美琦 肖山 韩远飞 王向明 《航空材料学报》 北大核心 2025年第1期15-25,共11页
钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳... 钛基复合材料(TMCs)作为新一代轻质高性能金属结构材料在航空、航天等重大装备领域展现出广阔的应用前景。与传统微米增强TMCs相比,纳米增强TMCs在强塑性协同与热变形能力等方面展现出更为显著的优势,但目前由于纳米增强体分散性和热稳定性等问题,材料的性能潜力尚未充分发挥。如何设计TMCs的复合体系和制备途径引入纳米增强体,并在热加工与热处理过程中保持稳定性,一直是纳米颗粒增强TMCs面临的严峻挑战。本文围绕粉末冶金纳米颗粒增强TMCs工艺特点、制备方法、组织特征与力学性能等方面分析研究现状和进展,指出纳米增强体分散性、热稳定性等制约其发展的基础问题,提出未来研究的发展方向。未来应侧重的研究方向有:(1)碳纳米材料增强TMCs的界面反应控制与热稳定设计;(2)纳米颗粒增强TMCs粉体的批量化低成本制备技术;(3)纳米颗粒增强TMCs专用热变形及热处理工艺研究;(4)纳米颗粒增强TMCs组织构型化设计及强韧化机理研究;(5)纳米颗粒增强TMCs材料其他关键力学性能研究。 展开更多
关键词 纳米颗粒增强钛基复合材料 粉末冶金 微观组织 力学性能 强化机理
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固态法制备颗粒增强铝基复合材料的研究进展 被引量：1
4
作者 薛克敏 张池 +3 位作者 田辙环 王国涛 石文超 李萍 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3547-3562,共16页
颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科... 颗粒增强铝基复合材料具备优异的综合性能,可用作结构-功能一体化构件,在新能源汽车、航空航天、核电和兵器装备等领域的应用潜力巨大。不同铝基体、颗粒增强体和制备方法对铝基复合材料的力学性能与物理性能的影响至关重要。近年来,科研工作者在颗粒增强铝基复合材料及其高性能制备方法上开展了大量工作,并取得一定进展。本文通过综述1xxx系、6xxx系等铝基体,氧化物、碳化物等颗粒增强体,粉末冶金法、大塑性变形法等固态法制备方法,力学性能、耐腐蚀性能等服役性能的最新研究进展,系统分析了不同制备方法的优势与目前存在的不足,以期为高性能颗粒增强铝基复合材料的选择、制备与应用提供参考。 展开更多
关键词 铝基复合材料 颗粒增强体 粉末冶金 大塑性变形
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纳米碳增强铝基复合材料制备工艺及性能研究进展
5
作者 雷洋 陈芳芳 +1 位作者 程法嵩 田文明 《热加工工艺》 北大核心 2025年第6期11-16,共6页
铝基复合材料因其出色的比强度、耐蚀性及较低的成本被广泛用于航空航天产业,而近年来纳米碳增强铝基复合材料凭借其优秀的力学及物理性能逐渐成为了研究热点。综述了为改善纳米碳增强体分散性及Al-C界面浸润性所采用的球磨及增强体涂... 铝基复合材料因其出色的比强度、耐蚀性及较低的成本被广泛用于航空航天产业,而近年来纳米碳增强铝基复合材料凭借其优秀的力学及物理性能逐渐成为了研究热点。综述了为改善纳米碳增强体分散性及Al-C界面浸润性所采用的球磨及增强体涂镀层等前处理工艺的研究进展,概述了纳米碳增强铝基复材的成型工艺及力学性能,展望了进一步提升铝碳复合材料力学性能的发展方向。 展开更多
关键词 铝基复合材料 纳米碳增强体 制备工艺 力学性能 界面特性
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SiC_(p)增强铝基复合材料微弧氧化层的制备及性能研究
6
作者 刘雪辰 张镜斌 +5 位作者 姚永辉 高磊 张伟强 高志杰 杨艳 陈海文 《热加工工艺》 北大核心 2025年第7期150-156,共7页
对SiC_(p)增强铝基复合材料进行微弧氧化和封孔处理,对膜层的厚度、粗糙度、表面微观形貌、相组成和耐盐雾腐蚀性能进行检测分析,研究了电参数和封闭处理对微弧氧化膜层微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_(2)O_... 对SiC_(p)增强铝基复合材料进行微弧氧化和封孔处理,对膜层的厚度、粗糙度、表面微观形貌、相组成和耐盐雾腐蚀性能进行检测分析,研究了电参数和封闭处理对微弧氧化膜层微观形貌和耐蚀性的影响。结果表明:微弧氧化膜层主要由α-Al_(2)O_(3)和γ-Al_(2)O_(3)相组成,当膜层厚度为30~40μm时,粗糙度可以控制在2.12μm以下。粗糙度最佳的电参数为频率1000 Hz、占空比30%、电流密度1 A/dm^(2)。封孔处理可以大幅提高SiC_(p)增强铝基复合材料微弧氧化膜层的耐蚀性。 展开更多
关键词 SiC_(p)增强铝基复合材料 微弧氧化 封孔处理 耐蚀性
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颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形有限元模拟
7
作者 冯效铭 张峻凡 +2 位作者 王东 肖伯律 马宗义 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期1-9,共9页
目的建立可靠的模拟方法,以更高效地预测颗粒增强铝基复合材料(PRAMC)粉末热等静压中的形状变化和不同部位致密度的差异,解决传统实验试错方法适用性差且费时费力的问题,满足批量应用的需求。方法以45%(体积分数)SiCp/6092Al复合材料为... 目的建立可靠的模拟方法,以更高效地预测颗粒增强铝基复合材料(PRAMC)粉末热等静压中的形状变化和不同部位致密度的差异,解决传统实验试错方法适用性差且费时费力的问题,满足批量应用的需求。方法以45%(体积分数)SiCp/6092Al复合材料为研究对象,构建了能预测粉末热等静压成形过程的有限元模型。使用Gurson-Tvergard-Needleman(GTN)模型作为粉末本构模型,建立了粉末尺度的代表性体积单元(RVE)对GTN模型进行修正。结果通过对比GTN模型计算结果与实验结果,发现修正后的GTN模型能更准确地预测模型的最终变形尺寸,与修正前相比,相对误差降低了1.6%~2.9%。使用修正后的GTN模型对杯形回转体零件的热等静压成形过程进行预测,最终形状的计算结果与实验结果的相对误差仅为0.2%~3.1%,致密度分布的相对误差在0.5%以内。在探究包套厚度对热等静压过程的影响时发现,随着包套厚度的增大,热等静压过程中的屏蔽作用增强,内部粉体致密度下降。结论为PRAMC热等静压近终形制备的形状和致密度控制问题提供了有限元预测工具,辅助优化了热等静压工艺和包套设计,降低了颗粒增强铝基复合材料热等静压近净成形过程开发的试错成本。 展开更多
关键词 颗粒增强铝基复合材料 粉末冶金 体积代表单元 GTN模型 近净成形
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不同含量原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料的组织与性能
8
作者 李帅奇 高增 +3 位作者 刘闪光 金西伟 张震 牛济泰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期58-64,共7页
以ZL114A合金为基体,采用混合盐反应法制备不同质量分数(3%,6%,9%)原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料,研究了复合材料的组织和拉伸性能,并分析TiB_(2)在基体中的生长机制。结果表明:复合材料的主要物相均为铝相、硅相和TiB_(2)... 以ZL114A合金为基体,采用混合盐反应法制备不同质量分数(3%,6%,9%)原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料,研究了复合材料的组织和拉伸性能,并分析TiB_(2)在基体中的生长机制。结果表明:复合材料的主要物相均为铝相、硅相和TiB_(2)相,说明成功制备了原位自生TiB_(2)颗粒增强ZL114A铝基复合材料;随着TiB_(2)含量的增加,基体晶粒细化且出现球化,共晶硅明显细化且其形貌由粗大长条状变为短棒状;原位生成的TiB_(2)颗粒使得复合材料的强度和塑性均得到提高,断裂形式由ZL114合金的脆性断裂转变为韧脆混合断裂;随着TiB_(2)含量的增加,抗拉强度和断后伸长率均先升高后降低,当TiB_(2)质量分数为6%时达到最大,分别为237.4 MPa,6.7%;在制备复合材料过程中基体中先析出TiB_(2)近球形核心,随着球形核心的长大,其表面形成小平面,最终形成六棱台组合体的典型TiB_(2)形貌。 展开更多
关键词 原位自生TiB_(2)颗粒 铝基复合材料 拉伸性能 显微组织 生长机制
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基于神经网络的混杂SiC颗粒增强铝基复合材料力学性能预测
9
作者 李晓童 庄乾铎 +4 位作者 牛志亮 王锶杰 邢正 李赞 岳振明 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期95-100,共6页
目的提高混杂SiC颗粒增强铝基复合材料的韧性,利用卷积神经网络预测其力学性能,以得到力学性能关键因素的影响规律。方法首先,通过实验得到了铝基复合材料的力学性能数据。其次,基于相场裂纹扩展本构,采用Python代码批量生成了不同构型... 目的提高混杂SiC颗粒增强铝基复合材料的韧性,利用卷积神经网络预测其力学性能,以得到力学性能关键因素的影响规律。方法首先,通过实验得到了铝基复合材料的力学性能数据。其次,基于相场裂纹扩展本构,采用Python代码批量生成了不同构型参数的代表性体积单元,并利用Abaqus软件进行了有限元仿真(FEM)。通过代码实现了建模与仿真的一体化构建,利用得到的仿真数据,建立了神经网络模型,并实现了对复合材料力学性能的预测。建模前,对数据进行预处理和筛选,以提高数据质量并降低模型复杂度。最后,建立卷积神经网络,并优化模型的超参数。结果通过建立的神经网络模型,实现了对复合材料力学性能的有效预测。极限强度的预测误差保持在−7%~8.5%,能耗的预测误差保持在−5%~6%,预测精度较高。结论通过结合实验、仿真和卷积神经网络模型,可以更有效地预测混杂SiC颗粒增强铝基复合材料的力学性能,从而为材料设计和制备提供指导。 展开更多
关键词 混杂SiC颗粒 铝基复合材料 卷积神经网络 力学性能预测 相场裂纹扩展本构
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高熵合金颗粒增强铝基复合材料研究进展 被引量：1
10
作者 喻海良 罗开广 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2024年第5期411-426,共16页
近年来,随着我国航空航天、轨道交通和新能源汽车等领域技术的不断进步,人们对轻质高强材料的需求日益迫切.铝基复合材料因优异的比强度和耐磨性能,在这些领域具有广泛应用前景.传统陶瓷颗粒增强的铝基复合材料存在界面结合差、塑性变... 近年来,随着我国航空航天、轨道交通和新能源汽车等领域技术的不断进步,人们对轻质高强材料的需求日益迫切.铝基复合材料因优异的比强度和耐磨性能,在这些领域具有广泛应用前景.传统陶瓷颗粒增强的铝基复合材料存在界面结合差、塑性变形能力低等问题.高熵合金颗粒因具有高强度、良好的界面润湿性和优异的深冷力学性能,成为铝基复合材料增强相的新选择.文中首先介绍了近年来高熵合金颗粒增强铝基复合材料的研究进展,接着分析了高熵合金颗粒增强铝基复合材料的制备工艺.最后,对深冷轧制工艺制备高熵合金颗粒增强的铝基复合材料进行了介绍,分析了深冷轧制工艺在制备该复合材料过程中减少缺陷产生、提高力学性能的机制. 展开更多
关键词 高熵合金颗粒 铝基复合材料 深冷轧制 力学性能
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金属颗粒增强镁基复合材料制备技术及性能的研究进展
11
作者 肖璐 刘婷婷 +2 位作者 陈先华 郑开宏 潘复生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期151-164,共14页
镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强... 镁基复合材料具有低的密度、优异的力学性能等特点,在汽车、电子、航空航天等领域有广阔的应用前景。本文综述了国内外金属颗粒增强镁基复合材料的研究进展,详细介绍了金属颗粒增强镁基复合材料常见制备方法的特点,分析了金属颗粒增强镁基复合材料的界面结构和主要强韧化机理。最后,对金属颗粒增强镁基复合材料制备材料及工艺的发展进行了展望。 展开更多
关键词 金属颗粒 镁基复合材料 增强体 强化机理 界面结构
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激光粉末床熔融成形金刚石增强铝基复合材料 被引量：1
12
作者 郜文哲 韩笑 +3 位作者 魏海滨 路正朕 张利 李晓峰 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期122-127,共6页
添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析... 添加质量分数3%金刚石颗粒并利用激光粉末床熔融技术制备6061铝基复合材料。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子密度计、电子式万能试验机对3%金刚石/6061铝基复合材料的微观组织、相对密度和拉伸性能进行了表征与分析。结果表明:金刚石与Al基体反应生成了针状Al4C3相,并沉积在α-Al基体上,导致晶界位错密度增加,强度提高,抗失效能力增强。金刚石的添加促使6061铝基体中热裂纹消失,但存在孔洞缺陷。较低的扫描速度增加了激光光斑与被加工材料接触的时间,导致金刚石颗粒部分石墨化,铝基体部分蒸发,进而形成内部缺陷,降低了复合材料的相对密度(97%)。金刚石的加入显著提高了激光粉末床熔融技术成形金刚石/6061铝基复合材料的抗拉强度,当激光功率为350 W、扫描速度为800 mm·s-1时,复合材料的极限抗拉强度达到最大值244.2 MPa,屈服强度211.6 MPa,伸长率2.1%。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 金刚石颗粒 铝基复合材料 工艺优化 力学性能
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碳纤维增强树脂基复合材料的层间颗粒增韧技术研究进展 被引量：2
13
作者 赵涵怡 柯红军 +2 位作者 汪东 张洋 李琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期575-582,共8页
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有高强高模的优点,被广泛应用于汽车、体育、船舶、航空航天等领域,达到了材料轻量化的要求。目前使用较多的树脂基体以环氧树脂(EP)等热固性树脂为代表,普遍存在脆性大、韧性差的问题,导致复合材料层合板容易在层间发生开裂。层间增韧是一种有效的增韧方式,它可以在不改变基体树脂粘度的情况下对特定区域进行增韧,提高材料的断裂韧性。本文介绍了层间断裂模式并总结了层间断裂韧性(ILFT)测试的数据处理方法,总结了聚合物颗粒与无机纳米颗粒(主要是碳纳米管)的颗粒种类、增韧机制、引入方式,并主要通过层间断裂韧性评价了各种颗粒的增韧效果。 展开更多
关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 层间增韧 层间断裂韧性 聚合物颗粒 无机纳米颗粒 碳纳米管
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颗粒增强铝基复合材料研究进展 被引量：48
14
作者 樊建中 姚忠凯 +3 位作者 李义春 王磊 刘江 石力开 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期48-51,共4页
综述了颗粒增强铝基复合材料研究现状,从增强体选择、材料制备方法、机械性能、应用研究等各个领域,详细阐述了复合材料的特点,并指出了今后复合材料的研究方向。
关键词 铝基 复合材料 颗粒增强 机械性能
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颗粒增强铝基复合材料在航空航天领域的应用 被引量：56
15
作者 金鹏 刘越 +1 位作者 李曙 肖伯律 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期24-27,39,共5页
详细介绍了制备颗粒增强铝基复合材料较为成熟的4种工艺,分析了各自的优缺点,综述了颗粒增强铝基复合材料在国内外航空航天领域中的一些成功应用,同时对我国发展颗粒增强铝基复合材料提出了一些建议。
关键词 铝基复合材料 颗粒增强 制备方法 航空航天 应用
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增强颗粒对铝基复合材料摩擦学性能的影响 被引量：37
16
作者 陈跃 邢建东 +2 位作者 张永振 沈百令 倪锋 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期251-255,共5页
采用自制的摩擦磨损试验机考察了增强颗粒对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响 .结果表明 :在基体合金、陶瓷颗粒尺寸和体积分数相同的条件下 ,Si C增强铝基复合材料的摩擦磨损性能优于 Al2 O3增强铝基复合材料 ;增大颗粒尺寸或增加颗粒... 采用自制的摩擦磨损试验机考察了增强颗粒对铝基复合材料摩擦磨损性能的影响 .结果表明 :在基体合金、陶瓷颗粒尺寸和体积分数相同的条件下 ,Si C增强铝基复合材料的摩擦磨损性能优于 Al2 O3增强铝基复合材料 ;增大颗粒尺寸或增加颗粒体积分数均使得 Si C颗粒增强铝基复合材料的平均摩擦系数略有降低 ,耐磨性能提高 ;在与半金属摩擦材料配副时 ,颗粒增强铝基复合材料的摩擦系数与基体合金的相近 ,耐磨性能提高了 展开更多
关键词 铝基复合材料 颗粒增强 摩擦学性能
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颗粒增强铝基复合材料的研制、应用与发展 被引量：69
17
作者 樊建中 桑吉梅 石力开 《材料导报》 EI CAS CSCD 2001年第10期55-57,49,共4页
较为详细地介绍了国内外颗粒增强铝基复合材料的制备方法、微观结构与性能,以及应用现状与发展趋势,提出和探讨了我国该材料的发展对策。
关键词 铝基复合材料 颗粒增强体 制备方法 微观结构 性能 应用
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料SiC(P)/LD2的钎焊机理 被引量：21
18
作者 林丽华 唐逸民 +1 位作者 陈立功 顾明元 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期12-17,共6页
就ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料ＳｉＣ（Ｐ）／ＬＤ２的钎焊过程及钎焊机理进行探索研究，在惰性气体保护的钎焊条件下获得了良好的焊接质量，焊后对钎缝作剪切强度试验及金相分析，发现钎缝被分成四个截然不同的组织区域。借助于扫描电... 就ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料ＳｉＣ（Ｐ）／ＬＤ２的钎焊过程及钎焊机理进行探索研究，在惰性气体保护的钎焊条件下获得了良好的焊接质量，焊后对钎缝作剪切强度试验及金相分析，发现钎缝被分成四个截然不同的组织区域。借助于扫描电镜及能谱射线成分分析，对钎料与母材的润湿及相互扩散机理进行了全面深入的分析研究，对钎缝四区的形成过程，不同钎焊条件下的钎缝强度及断裂特征作出了合理的分析解释。 展开更多
关键词 铝基复合材料 钎焊 碳化硅 颗粒增强
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颗粒增强铝基复合材料干摩擦磨损研究进展 被引量：22
19
作者 陈跃 沈百令 +1 位作者 张永振 邢建东 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期61-67,共7页
综述了近年来有关颗粒增强铝基复合材料干滑动摩擦磨损的研究现状，包括复合材料的干摩擦行为、磨损机理及应用领域，指出了存在的问题和今后的研究方向。
关键词 颗粒增强 铝合金 复合材料 金属基 铝基
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碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究现状与展望 被引量：37
20
作者 王行 谢敬佩 +1 位作者 郝世明 王爱琴 《稀有金属与硬质合金》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期50-53,64,共5页
分别从材料的制备工艺、性能与应用等方面,综述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状,分析了该材料在发展过程中存在的问题,并对其未来的发展进行了展望。
关键词 铝基复合材料 碳化硅颗粒增强 制备工艺 性能与应用 研究现状
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