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粉末冶金纳米颗粒增强钛基复合材料研究进展
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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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高阻尼金属基复合材料的发展途径 被引量:14
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作者 张小农 吴人洁 +1 位作者 张荻 张国定 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第9期34-37,共4页
在综述传统的高阻尼金属材料和金属基复合材料阻尼特性的基础上 ,探讨获得高阻尼性能金属基复合材料的途径。指出 ,采用高阻尼的基体合金、高阻尼的增强物以及设计高阻尼的界面层是有效的三种方法 ,为制备密度更小、同时兼有优良力学性... 在综述传统的高阻尼金属材料和金属基复合材料阻尼特性的基础上 ,探讨获得高阻尼性能金属基复合材料的途径。指出 ,采用高阻尼的基体合金、高阻尼的增强物以及设计高阻尼的界面层是有效的三种方法 ,为制备密度更小、同时兼有优良力学性能和阻尼功能的新型金属基复合材料提供了可能。 展开更多
关键词 金属基 复合材料 阻尼性能 增强物 界面层 综述
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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:41
3
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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高效热管理用金属基复合材料研究进展 被引量:18
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作者 李志强 谭占秋 +1 位作者 范根莲 张荻 《中国材料进展》 CAS CSCD 2013年第7期431-441,共11页
从高导热复合构型、高导热复合界面及新型高导热纳米碳增强体3个方面,综述了热管理用铜基和铝基功能复合材料的研究进展,并对高导热金属基复合材料的未来发展方向进行了预测与展望。在材料组分相同的情况下,基于金属基体与导热增强体之... 从高导热复合构型、高导热复合界面及新型高导热纳米碳增强体3个方面,综述了热管理用铜基和铝基功能复合材料的研究进展,并对高导热金属基复合材料的未来发展方向进行了预测与展望。在材料组分相同的情况下,基于金属基体与导热增强体之间复合构型和复合界面的差异,制备的金属基复合材料的导热与热膨胀性能会发生显著变化。此外,由于纳米增强体与基体在形貌、尺寸及表面化学性质等方面的不相容性,在新型高导热金属基纳米复合材料的研发过程中,更需要兼顾高导热复合构型与复合界面的优化设计。可以预言,采用碳纳米管、石墨烯纳米片等新型纳米碳增强体,设计与制备具有微/纳米跨尺度分级复合构型的金属基复合材料将成为未来的研究热点。 展开更多
关键词 热管理 金属基复合材料 复合构型 热导率 热膨胀
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金属基复合材料的现状与发展趋势 被引量:119
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作者 张荻 张国定 李志强 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第4期1-7,共7页
在过去的二十多年里,金属基复合材料凭借其结构轻量化和优异的耐磨、热学和电学性能,逐渐在陆上运输(汽车和火车)、热管理、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用,确立了作为新材料和新技术的地位。但是,金属基复合材料... 在过去的二十多年里,金属基复合材料凭借其结构轻量化和优异的耐磨、热学和电学性能,逐渐在陆上运输(汽车和火车)、热管理、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用,确立了作为新材料和新技术的地位。但是,金属基复合材料的未来发展仍然面临不确定性,既有可能持续扩大应用领域和市场规模,也有可能在其它材料和技术的竞争下停滞甚至萎缩。在综述金属基复合材料的研究与应用现状的基础上,对其可预期的增长点和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 金属基复合材料 性能 应用
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电铸Ni-SiC金属基复合材料的抗拉强度与微观结构分析 被引量:5
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作者 刘磊 赵海军 +1 位作者 胡文彬 沈彬 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期120-123,128,共5页
在氨基磺酸镍镀液中电铸制备了两种不同SiC微粒含量的复合材料,研究了热处理对复合材料的抗拉强度和微观组织的影响.研究表明,300℃热处理提高了两种复合材料的强度;但600℃热处理却降低了强度.基体金属Ni与SiC颗粒在600℃完全反应后,... 在氨基磺酸镍镀液中电铸制备了两种不同SiC微粒含量的复合材料,研究了热处理对复合材料的抗拉强度和微观组织的影响.研究表明,300℃热处理提高了两种复合材料的强度;但600℃热处理却降低了强度.基体金属Ni与SiC颗粒在600℃完全反应后,界面反应产物是Ni3Si、游离石墨和少量的Ni31Si12,并且产生相当于SiC微粒体积8%的微孔.断裂过程经历微裂纹萌生、长大和聚集,以基体断裂、界面脱粘和微粒断裂三种方式进行. 展开更多
关键词 电铸 Ni—SiC复合材料 抗拉强度 微观结构 界面反应 断裂
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电子封装用金属基复合材料的制备 被引量:11
7
作者 黄强 金燕萍 顾明元 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第9期18-19,17,共3页
分析了电子封装用金属基复合材料的性能特点及其对制备工艺的要求,在此基础上论述了该种材料的各种制备工艺的特点及发展现状。
关键词 电子封装 金属基复合材料 制备工艺 粉末冶金 液相法
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挤压铸造制备三维连续网络结构增强金属基复合材料 被引量:6
8
作者 周伟 胡文彬 张荻 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第7期779-782,共4页
基于真空反压浸渍多孔陶瓷获得一种新型三维连续网络结构增强的金属基复合材料的基础上,采用挤压铸造的方法对这种新型结构金属基复合材料的制备方法作进一步研究.以Al-TiO2-C系为例,对利用自蔓延高温合成方法(SHS)制... 基于真空反压浸渍多孔陶瓷获得一种新型三维连续网络结构增强的金属基复合材料的基础上,采用挤压铸造的方法对这种新型结构金属基复合材料的制备方法作进一步研究.以Al-TiO2-C系为例,对利用自蔓延高温合成方法(SHS)制备的Al2O3-TiC多孔连通网络陶瓷骨架进行挤压铸造Ly12Al合金液获得这种复合材料,并利用扫描电镜、光学显微镜和透射电镜对Al2O3-TiC多孔陶瓷材料。 展开更多
关键词 金属基复合材料 挤压铸造 连续网络结构 SHS
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内部因素对金属基复合材料磨损性能的影响 被引量:5
9
作者 卢德宏 蒋业华 +1 位作者 周荣 顾明元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第8期17-18,2,共3页
综述和分析了金属基复合材料内部因素对磨损性能的影响。这些因素包括增强体种类、大小、形状和取向、体积分数。分析表明,上述因素通过影响复合材料的磨损机制而影响磨损性能。金属基复合材料在各种条件下表现的磨损机制的多样性是造... 综述和分析了金属基复合材料内部因素对磨损性能的影响。这些因素包括增强体种类、大小、形状和取向、体积分数。分析表明,上述因素通过影响复合材料的磨损机制而影响磨损性能。金属基复合材料在各种条件下表现的磨损机制的多样性是造成其磨损性能不稳定的原因。 展开更多
关键词 金属基复合材料 磨损性能 内部因素 增强体
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外部因素对金属基复合材料磨损性能的影响 被引量:5
10
作者 卢德宏 蒋业华 +1 位作者 周荣 顾明元 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第11期30-31,共2页
综述和分析了正载荷、滑动速度、滑动距离、环境温度等外部因素对金属基复合材料磨损性能的影响。与复合材料内部影响因素类似,外部因素通过影响复合材料磨损机制而影响复合材料磨损率。
关键词 金属基复合材料 磨损性能 影响因素 正载荷
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金属基复合材料焊接技术及其发展动向 被引量:14
11
作者 林丽华 唐逸明 +1 位作者 顾明元 陈立功 《材料科学与工程》 CSCD 1997年第3期23-28,共6页
本文参阅了大量外文文献,对国外在金属基复合材料焊接技术上的研究现状及其发展动向作了综述与评价,主要讨论了熔化焊、扩散焊、钎焊、瞬时液相焊、电阻焊及电容储能点焊在复合材料焊接应用中目前所存在的问题及相应的解决措施。特别... 本文参阅了大量外文文献,对国外在金属基复合材料焊接技术上的研究现状及其发展动向作了综述与评价,主要讨论了熔化焊、扩散焊、钎焊、瞬时液相焊、电阻焊及电容储能点焊在复合材料焊接应用中目前所存在的问题及相应的解决措施。特别对瞬时液相焊作了重要介绍与推荐。 展开更多
关键词 金属基复合材料 焊接 基体 增强体
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金属基复合材料的热力学与动力学研究进展 被引量:3
12
作者 范同祥 张从发 张荻 《中国材料进展》 CAS CSCD 2010年第4期23-27,共5页
首先介绍了材料热力学和动力学模型,然后介绍了采用材料热力学和动力学模型在复合材料增强相与基体界面反应控制、反应自生增强相种类选择、反应自生增强相尺寸调控、复合材料体系设计以及复合制备工艺优化等方面研究和应用,最后进行了... 首先介绍了材料热力学和动力学模型,然后介绍了采用材料热力学和动力学模型在复合材料增强相与基体界面反应控制、反应自生增强相种类选择、反应自生增强相尺寸调控、复合材料体系设计以及复合制备工艺优化等方面研究和应用,最后进行了总结和展望。 展开更多
关键词 金属基复合材料 热力学 动力学 模型
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挤压铸造颗粒增强金属基复合材料过程中液态金属浸渗和传热行为的分析 被引量:3
13
作者 储双杰 吴人洁 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期139-141,145,共4页
挤压铸造颗粒增强金属基复合材料(MMCs)过程中,挤压压力、熔体的预热温度、预制件的体积分数、颗粒的半径等都将对压力浸渗效果乃至最终复合材料的力学性能产生深刻的影响.分析了挤压铸造MMCs过程中液态金属浸渗和传热行为... 挤压铸造颗粒增强金属基复合材料(MMCs)过程中,挤压压力、熔体的预热温度、预制件的体积分数、颗粒的半径等都将对压力浸渗效果乃至最终复合材料的力学性能产生深刻的影响.分析了挤压铸造MMCs过程中液态金属浸渗和传热行为,推导出挤压铸造MMCs过程中,液态金属浸渗规定深度所需要的时间,随着无量纲压力Φ的增大,浸渗所需的时间τ*缩短;但当Φ值很大时,Φ的升高使τ*的减少不明显.建立了挤压铸造MMCs过程中液态金属浸渗区和未浸渗区的温度平衡方程,并求出了差分解. 展开更多
关键词 挤压铸造 金属基复合材料 压力浸渗 MMCS 传热
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金属基复合材料再生与回收研究现状 被引量:1
14
作者 范同祥 施忠良 +1 位作者 张荻 吴人洁 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期49-51,共3页
对金属基复合材料的再生和回收研究现状进行了综述和分析。
关键词 金属基 复合材料 再循环 再生 回收 界面反应
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金属基复合材料的内源性效应 被引量:3
15
作者 李赞 张荻 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期605-613,共9页
复合化是实现金属材料高性能化、多功能化的有效途径。通过在金属基体中引入高性能增强相形成金属基复合材料,可显著提升基体本征性能,实现传统金属材料无法比拟的高比强度、高比刚度、低膨胀等优异力学与功能特性。然而,受限于其工程... 复合化是实现金属材料高性能化、多功能化的有效途径。通过在金属基体中引入高性能增强相形成金属基复合材料,可显著提升基体本征性能,实现传统金属材料无法比拟的高比强度、高比刚度、低膨胀等优异力学与功能特性。然而,受限于其工程化材料属性以及常规复合效应,金属基复合材料的进一步发展面临巨大挑战。突破传统复合性能上限需要发展复合新理念与新途径,在此提出“金属基复合材料的内源性效应”设计新原理,目的是通过复合组分之间的强相互影响,获得超越线性叠加的非常规复合效应。从金属基复合材料力学性能与功能特性2个方面出发,以典型研究结果为例综述了内源性复合实现金属基复合材料超优性能的基本途径及其关键作用,最后进行了总结与展望,为新型高性能金属基复合材料的设计和创制提供新思路。 展开更多
关键词 金属基复合材料 力学性能 功能特性 复合设计
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金属基复合材料的发展现状与应用前景 被引量:26
16
作者 吴人洁 《航空制造技术》 北大核心 2001年第3期19-21,59,共4页
制约金属基复合材料 (MMCs)扩大应用的主要因素是成本过高。本文介绍了MMCs的各种制备技术 ,分析了其中较为简单而有效的方法 ,并叙述了信息。
关键词 金属基复合材料 复合材料 制造工艺 应用
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电子封装用金属基复合材料的研究现状 被引量:50
17
作者 黄强 顾明元 《电子与封装》 2003年第2期22-25,共4页
微电子技术的飞速发展也同时推动了新型封装材料的研究和开发。本文综述了电子封装用金属基复合材料的研究和发展状况,并以A1/SiCp为重点,分析对比了目前国内外的差距,提出了其未来的发展趋势及方向。
关键词 电子封装 金属基复合材料 A1/SiCp
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连续纤维增强金属基复合材料界面区域微观力学特性的研究
18
作者 吴桢干 顾明元 张国定 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1997年第5期3-6,,11,,共5页
利用显微力学探针研究了P-55/Al-0.34wt%Ti连续纤维增强金属基复合材料界面区域的微观力学特性,结果表明,存在一宽度为15μm的界面区域,其模量介于纤维与基体之间,为120GPa左右;硬度高于基体,为3.8... 利用显微力学探针研究了P-55/Al-0.34wt%Ti连续纤维增强金属基复合材料界面区域的微观力学特性,结果表明,存在一宽度为15μm的界面区域,其模量介于纤维与基体之间,为120GPa左右;硬度高于基体,为3.8GPa左右。界面区模量的升高是由于界面相的存在和高模量纤维的约束作用。通过同心圆柱力学模型对实验结果进行了分析,在界面区域存在CTE残余应力,界面区域基体发生塑变,使残余应力得以松驰,这导致界面区域硬度的升高,并且减少了微裂纹产生的可能性。 展开更多
关键词 连续纤维 金属基 复合材料 界面区域
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混杂增强金属基复合材料的研究进展 被引量:9
19
作者 李忠文 金慧玲 +2 位作者 李士胜 欧阳求保 张荻 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期-,共8页
传统金属基复合材料在强度和弹性模量提高的同时,塑韧性急剧下降,因此很大程度上限制了它的应用范围。为了满足高技术领域的需求,改善复合材料的塑韧性,利用多相同时增强金属基复合材料的"混杂效应",在不同尺度、不同层次上... 传统金属基复合材料在强度和弹性模量提高的同时,塑韧性急剧下降,因此很大程度上限制了它的应用范围。为了满足高技术领域的需求,改善复合材料的塑韧性,利用多相同时增强金属基复合材料的"混杂效应",在不同尺度、不同层次上进行结构设计和优化,发挥各种增强相的优势。混杂增强体之间的相互作用、混杂效应等使得复合材料具备更低的热膨胀系数、更高的耐磨性和更优越的力学性能等,同时还降低原料的成本。这都使得它成为航空、航天和国防尖端技术领域最富有研究潜力的战略性材料,并将带动整个工业技术的进步。介绍了混杂增强金属基复合材料结构种类及其研究进展,综述了各种构型设计的基本原理及其优缺点;展望了混杂增强金属基复合材料构型及功能化的发展方向及工程化需要解决的关键问题。 展开更多
关键词 混杂增强 金属基复合材料 碳化硅 碳纳米管 原位生长 性能
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颗粒增强金属基复合材料的结构建模与力学模拟研究进展 被引量:8
20
作者 俞洋 苏益士 +3 位作者 BERTHELOT Yann 欧阳求保 郭强 张荻 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期214-225,共12页
颗粒增强金属基复合材料具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能,其材料体系庞杂、复合结构繁复,力学性能指标众多。通过结构建模与力学模拟的系统研究,能够有效揭示复合材料的构效关系与组织演变规律,进而指导其设计、制备、加工与应用... 颗粒增强金属基复合材料具有高模量、高强度及高耐磨等优异性能,其材料体系庞杂、复合结构繁复,力学性能指标众多。通过结构建模与力学模拟的系统研究,能够有效揭示复合材料的构效关系与组织演变规律,进而指导其设计、制备、加工与应用全流程研究。开展多尺度建模计算,并与宏、微观实验相融合,以及利用以数据库技术、高通量计算与大数据挖掘为主要特征的材料信息学研究,可实现金属基复合材料的“组分-工艺-结构-性能”内禀关系的科学内涵描述。首先回顾了颗粒增强金属基复合材料建模计算的主要研究方法,然后对其结构建模研究现状进行了介绍,进而围绕界面特性与力学模拟进行了综合述评,最后对建模拟实结合材料基因工程技术的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 金属基复合材料 结构建模 界面行为 力学模拟 材料基因工程
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