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超声振动辅助切削SiCp/Al复合材料的加工机理及试验
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作者 林洁琼 吴明磊 +3 位作者 刘思洋 周岩 谷岩 周晓勤 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-198,共17页
切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(U... 切削加工过程中材料损伤形式对加工表面质量会产生较大影响,现有仿真分析难以模拟真实颗粒失效行为,通过建立二维微观多相有限元模型能够深入了解材料损伤与表面质量的关系。基于常规切削(Conventional cutting,CC)与超声振动辅助切削(Ultrasonic vibration-assisted cutting,UVAC)两种加工方式,通过有限元仿真软件Abaqus对20%SiCp/Al复合材料的切削过程进行仿真模拟,阐释加工过程中刀具与工件的相互作用机理,并在同一参数下验证有限元仿真的准确性。通过设计单因素试验,对比两种加工方式及不同加工参数对切削力和表面粗糙度的影响规律,得出最佳加工参数组合,并对最佳加工参数下表面形貌进行分析。模拟和试验结果表明,SiC颗粒断裂、颗粒耕犁、颗粒拔出以及Al基体撕裂是影响SiCp/Al复合材料加工质量的主要原因,刀具与颗粒不同的相对作用位置会产生不同的损伤形式。与常规切削相比,施加超声振动后可以有效抑制颗粒失效和基体损伤,使加工中的平均切削力(主切削力)降低33%,工件已加工表面粗糙度值最大减小量为531 nm,显著提高了表面质量。所建立的二维微观多相有限元模型,能够有效模拟铝基复合材料的加工缺陷和裂纹损伤问题,对提高难加工材料的高质量表面制备有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 超声振动辅助切削 sicp/al复合材料 加工机理 表面质量 切削力
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SiCp/Al电子封装复合材料的现状和发展 被引量:14
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作者 向华 曲选辉 +1 位作者 肖平安 李乐思 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第2期54-57,共4页
随着微电子技术的高速发展,SiCp/Al作为新型的电子封装材料受到了广泛的重视。根据近年来报导的有关资料,对SiCp/Al电子封装复合材料的性能、制备工艺及应用发展进行了综述,并指出了未来的研究方向。
关键词 sicp/al 电子封装 复合材料 封装材料 制备工艺 碳化硅
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液固分离制备SiCp/Al封装壳体的组织和性能 被引量:3
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作者 郭明海 刘俊友 +2 位作者 贾成厂 果世驹 李艳霞 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期29-33,共5页
采用半固态触变液固分离工艺制备出底部具有高体积分数SiC(63 vol%)的Al基功能梯度电子封装壳体,借助光学显微镜和扫描电镜分析了壳体复合材料中SiC的形态分布及其断口形貌,并测定了其热物理性能和力学性能。结果表明,原始30vol%SiCp/A... 采用半固态触变液固分离工艺制备出底部具有高体积分数SiC(63 vol%)的Al基功能梯度电子封装壳体,借助光学显微镜和扫描电镜分析了壳体复合材料中SiC的形态分布及其断口形貌,并测定了其热物理性能和力学性能。结果表明,原始30vol%SiCp/Al复合材料在半固态触变成形中SiC颗粒和液相产生分离流动,液相从壳体中流出,SiC颗粒在壳体中聚集,其体积分数从壳体底面向四壁逐渐降低。组织和性能呈梯度变化。壳体底面具有高的热导率和低的热膨胀系数(CTE),这与芯片材料相匹配,壳体四壁具有良好的焊接性能。 展开更多
关键词 液固分离 sicp/al复合材料 功能梯度材料 电子封装壳体
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基于Murty准则的SiCp/Al复合材料热加工图研究 被引量:3
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作者 袁战伟 李付国 +3 位作者 王春伟 王瑜 郭亚杰 周亮 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期657-661,共5页
采用热模拟压缩试验对15%(体积分数)SiCp/Al复合材料在温度为623~773K、应变速率为0.001~10s^(-1)的热变形行为进行了研究,基于Murty准则建立了该材料的热加工图,并在此基础上建立了SiCp/Al复合材料临界失稳应变分布图。结果表明,随变... 采用热模拟压缩试验对15%(体积分数)SiCp/Al复合材料在温度为623~773K、应变速率为0.001~10s^(-1)的热变形行为进行了研究,基于Murty准则建立了该材料的热加工图,并在此基础上建立了SiCp/Al复合材料临界失稳应变分布图。结果表明,随变形温度升高,SiCp/Al复合材料中的强化机制逐渐减弱,软化机制逐渐增强。基于临界失稳应变图可以确定出适合SiCp/Al复合材料加工的两个区域,分别为变形温度700~773K、应变速率0.001~0.01s^(-1)和变形温度740~773K、应变速率0.02~0.14s^(-1)。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 热加工图 Murty准则
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航天用SiCp/Al复合材料卫星输出轴精密磨削工艺研究 被引量:4
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作者 关佳亮 赵显辉 +2 位作者 任勇 孙晓楠 陈玲 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第2期146-149,共4页
针对48%体积比SiCp/Al复合材料卫星专用输出轴的超精密加工难题,采用ELID精密磨削技术对其进行了工艺实验研究。首先,通过建立切入磨粒磨削模型,得到了48%体积比SiCp/Al复合材料的磨削机理及影响因素。然后探究了不同电火花参数对砂轮... 针对48%体积比SiCp/Al复合材料卫星专用输出轴的超精密加工难题,采用ELID精密磨削技术对其进行了工艺实验研究。首先,通过建立切入磨粒磨削模型,得到了48%体积比SiCp/Al复合材料的磨削机理及影响因素。然后探究了不同电火花参数对砂轮修整形貌的影响,并采用极差分析探究了各因素对工件磨削质量影响程度的大小。研究表明,当砂轮转速为1500r/min,进给量0.25μm,进给速度0.9m/min,电解电流10A,占空比60%时,磨削质量最好,得到了表面粗糙度Ra0.096μm,圆柱度0.85μm的48%体积比SiCp/Al复合材料输出轴精密磨削表面。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 ELID精密磨削技术 工艺参数 正交试验
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SiCp/Al复合材料的加工表面质量研究进展 被引量:6
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作者 张德光 周丽 +1 位作者 王洋 常国瑞 《工具技术》 2014年第10期3-6,共4页
SiC颗粒增强Al基(SiCp/Al)复合材料由于具有优良的综合性能,在同类复合材料中有较大优势,因而在许多对材料具有较高要求的行业中得到了广泛应用,并体现出相应的使用价值。但是,增强相颗粒的加入导致SiCp/Al复合材料加工性能降低。本文... SiC颗粒增强Al基(SiCp/Al)复合材料由于具有优良的综合性能,在同类复合材料中有较大优势,因而在许多对材料具有较高要求的行业中得到了广泛应用,并体现出相应的使用价值。但是,增强相颗粒的加入导致SiCp/Al复合材料加工性能降低。本文结合不同加工技术,并从切削参数、刀具条件和增强颗粒特征等角度综述了国内外学者对SiCp/Al复合材料加工表面质量的研究状况,并对其影响因素进行了详细的论述。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 加工技术 表面质量 研究现状 影响因素
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电子封装用SiCp/Al复合材料的研究现状及展望 被引量:9
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作者 田大垒 王杏 关荣锋 《电子与封装》 2007年第3期11-15,共5页
电子封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了更为严格的要求。文章介绍了电子封装用SiCp/Al复合材料的研究现状和进展,讨论了其制备工艺和性能。文中着重介绍了空气气氛下的无压自浸渗制备方法,并进一步提出了SiCp/Al复合材料存在的... 电子封装技术的快速发展对封装材料的性能提出了更为严格的要求。文章介绍了电子封装用SiCp/Al复合材料的研究现状和进展,讨论了其制备工艺和性能。文中着重介绍了空气气氛下的无压自浸渗制备方法,并进一步提出了SiCp/Al复合材料存在的主要问题以及今后的研究方向。 展开更多
关键词 电子封装 sicp/al复合材料 制备工艺 性能
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高体积分数SiCp/Al复合材料的研究现状 被引量:9
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作者 方玲 张小联 王科军 《江西有色金属》 2007年第4期34-37,共4页
从高体积分数SiCp/Al复合材料的制备工艺、性能和应用等方面综述了其国内外研究现状,并指出其今后研究亟待突破的重点与难点。
关键词 高体积分数sicp/al复合材料 制备方法 性能 电子封装
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SiCp/Al复合材料搅拌铸造新型搅拌器流场及工艺研究 被引量:5
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作者 张桢林 张志峰 +2 位作者 徐骏 张浩 毛卫民 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期141-145,共5页
SiCp/Al复合材料搅拌铸造法虽然具有制备成本低、近终成型的优点,但是实现SiC颗粒在铝合金熔体的均匀分散难度很大,这与搅拌器结构及搅拌工艺有直接关系。采用数值模拟和实验相结合的方法开展了新型桨栅复合搅拌器设计及其工艺研究,比... SiCp/Al复合材料搅拌铸造法虽然具有制备成本低、近终成型的优点,但是实现SiC颗粒在铝合金熔体的均匀分散难度很大,这与搅拌器结构及搅拌工艺有直接关系。采用数值模拟和实验相结合的方法开展了新型桨栅复合搅拌器设计及其工艺研究,比较了桨栅复合搅拌器与单一搅拌器的流场结构和速度场分布,并在此基础上进行了搅拌铸造工艺研究。结果表明:(1)桨栅复合搅拌器能够较好地实现复合材料大体积熔体的均匀搅拌和高速剪切,复合搅拌器内熔体的流场为较好的轴向和径向循环,液面更为平稳,搅拌转速500r/min时熔体最大速度为3.9m/s,流场结构和剪切速度均优于单一形式搅拌器;(2)用桨栅复合搅拌器进行20%(质量分数)SiCp/A357复合材料搅拌铸造工艺实验,在搅拌温度610℃、搅拌转速500r/min、搅拌时间20min的工艺条件下,SiC颗粒分布均匀且无气孔缺陷。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 搅拌器 搅拌铸造 数值模拟 工艺优化
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压渗SiCp/Al电子封装复合材料的研究 被引量:6
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作者 钟涛兴 吉元 +1 位作者 李英 李惠娥 《铸造技术》 CAS 北大核心 1997年第6期42-43,共2页
采用压渗的方法制取了SiC体积分数基本相同、而颗粒大小不同的SiCp/Al电子装封复合材料。测定热膨胀系数表明,在SiC体积分数基本相同时,SiC颗粒的大小对SiC/Al复合材料的热膨胀系数影响很大。颗粒和基体界面面... 采用压渗的方法制取了SiC体积分数基本相同、而颗粒大小不同的SiCp/Al电子装封复合材料。测定热膨胀系数表明,在SiC体积分数基本相同时,SiC颗粒的大小对SiC/Al复合材料的热膨胀系数影响很大。颗粒和基体界面面积的大小直接影响热应力的大小,从而影响基体的弹塑性行为。 展开更多
关键词 复合材料 热膨胀系数 碳化硅 电子封装 压渗
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激光切割SiCp/Al复合材料的工艺研究 被引量:2
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作者 王景磊 庞博 黄树涛 《工具技术》 北大核心 2022年第7期46-51,共6页
以光学和热学有关理论为依据,使用连续光纤激光切割SiC复合材料,研究切割速度对切入口缺陷宽度、热影响区(HAZ)最大宽度和切缝表面粗糙度Ra值的影响。试验结果表明:在切割速度为5~25mm/s时,切入口缺陷宽度随切割速度的增大先波动减小后... 以光学和热学有关理论为依据,使用连续光纤激光切割SiC复合材料,研究切割速度对切入口缺陷宽度、热影响区(HAZ)最大宽度和切缝表面粗糙度Ra值的影响。试验结果表明:在切割速度为5~25mm/s时,切入口缺陷宽度随切割速度的增大先波动减小后波动增大,在切割速度为15mm/s时最小;热影响区最大宽度呈明显减小趋势;切缝表面粗糙度Ra值呈波动增大趋势。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 激光切割 机理和工艺
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PCD刀具车削不同颗粒含量SiCp/Al复合材料试验研究 被引量:2
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作者 盆洪民 刘鑫 +3 位作者 倪娜 陈志涛 刘飞 岳彩旭 《航空制造技术》 2020年第11期14-19,共6页
碳化硅铝基复合材料具有优良的导热性、较高的比强度和比刚度,在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于此复合材料中含有增强相,导致材料的切削加工性能变差。通过试验分析了不同颗粒体积分数(纳米级5%、微米级25%)SiCp/Al复合材料和切... 碳化硅铝基复合材料具有优良的导热性、较高的比强度和比刚度,在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于此复合材料中含有增强相,导致材料的切削加工性能变差。通过试验分析了不同颗粒体积分数(纳米级5%、微米级25%)SiCp/Al复合材料和切削参数(切削速度、背吃刀量、进给量)对刀具磨损和工件表面质量的影响,并对刀具磨损机理进行了研究。试验结果表明,车削微米级25%SiCp/Al材料时聚晶金刚石PCD(Polycrystalline Diamond)刀具磨损更严重,且工件表面质量更差。随着进给量和背吃刀量的增大,工件表面粗糙度值增大,刀片前刀面磨损严重;随着切削速度的增大,工件表面粗糙度值减小,刀片前刀面磨损量增大。选取本文切削参数进行SiCp/Al复合材料的切削加工时,发现刀具磨粒磨损、微崩刃是PCD刀具后刀面磨损的主要成因,且刀具前刀面也会产生积屑瘤。研究结果可为SiCp/Al复合材料PCD车削工艺的优化提供理论基础。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 PCD刀具 车削 刀具磨损 表面质量
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SiCp/Al基复合材料制备工艺的正交优化设计 被引量:3
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作者 关春龙 刘国勤 《粉末冶金工业》 CAS 北大核心 2007年第2期26-29,共4页
本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiC-5%(体积分数)Al基复合材料。工艺参数主要包括烧结温度、轴向压力、高温保压时间等,对这些参数和材料性能之间的关系进行了探讨。为了研究不同的烧结温度、压力和高温保压时间对材料致密度的影... 本文利用热压烧结技术制备了性能优良的SiC-5%(体积分数)Al基复合材料。工艺参数主要包括烧结温度、轴向压力、高温保压时间等,对这些参数和材料性能之间的关系进行了探讨。为了研究不同的烧结温度、压力和高温保压时间对材料致密度的影响,设计了一个三因素、四水平的正交试验。结果表明,SiC-5%Al基复合材料的最佳工艺参数为烧结温度600℃、高温压力70 MPa、保压时间7 min。 展开更多
关键词 热压烧结 SiC-5%(体积分数)al基复合材料 正交优化
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35%SiCp/Al复合材料的热加工图及变形组织
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作者 郝世明 谢敬佩 +2 位作者 朱爽 谢黎明 刘云 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期143-149,共7页
利用Gleeble-1500D热模拟试验机对35%SiCp/Al复合材料进行压缩试验,研究其在温度为350~500℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的高温塑性变形行为。由试验得出的变形过程中的应力-应变曲线,建立了功率耗散效率图和热加工图,确定了热... 利用Gleeble-1500D热模拟试验机对35%SiCp/Al复合材料进行压缩试验,研究其在温度为350~500℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下的高温塑性变形行为。由试验得出的变形过程中的应力-应变曲线,建立了功率耗散效率图和热加工图,确定了热加工的稳定区和失稳区,观察分析了加工图中不同区域的显微组织。结果表明:35%SiCp/Al复合材料的流变应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加,应力-应变曲线变化主要以动态再结晶为特征。最适合热变形加工的条件是变形温度为370~420℃、应变速率为0.15~1 s^(-1)的区域,加工安全区微观组织明显改善,并出现再结晶晶粒。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 热变形 热加工图 显微组织
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研磨SiCp/Al复合材料微弧氧化膜的有限元仿真研究
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作者 王政棋 于晓琳 +3 位作者 黄树涛 许立福 张玉璞 刘成炜 《机械工程师》 2023年第12期33-36,共4页
SiCp/al复合材料两相性能差异大,研磨缺陷多,通过表面微弧氧化,生成硬脆的陶瓷氧化膜,建立两相延性耦合去除的研磨条件,故基于ABAQUS有限元仿真软件,建立单磨粒研磨SiCp/Al复合材料微弧氧化膜的三维模型并进行仿真实验,得到了陶瓷膜在... SiCp/al复合材料两相性能差异大,研磨缺陷多,通过表面微弧氧化,生成硬脆的陶瓷氧化膜,建立两相延性耦合去除的研磨条件,故基于ABAQUS有限元仿真软件,建立单磨粒研磨SiCp/Al复合材料微弧氧化膜的三维模型并进行仿真实验,得到了陶瓷膜在材料去除过程中的表面应力变化规律,通过改变研磨加工工艺参数,得到不同工艺参数与切削力的关系,仿真结果表明:当其他条件一定时,研磨速度越快,磨粒切削力越小;研磨压力越大,磨粒切削力越大;磨粒越大,磨粒切削力越大。 展开更多
关键词 单磨粒 研磨 sicp/al复合材料 陶瓷 工艺参数 有限元仿真
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40%SiCp/Al复合材料热变形行为及热加工图
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作者 郝世明 刘鹏茹 +3 位作者 庞晋安 彭名卿 吴浩展 袁浩然 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期564-571,576,共9页
采用Glebble-1500D热模拟试验机,在350~500℃变形温度、0.01~10.00 s^(-1)应变速率条件下进行等温压缩变形,研究40%SiCp/Al复合材料(体积分数)的热加工性能。通过热变形真应力-真应变曲线分析复合材料的热变形规律,建立材料本构方程,利... 采用Glebble-1500D热模拟试验机,在350~500℃变形温度、0.01~10.00 s^(-1)应变速率条件下进行等温压缩变形,研究40%SiCp/Al复合材料(体积分数)的热加工性能。通过热变形真应力-真应变曲线分析复合材料的热变形规律,建立材料本构方程,利用动态材料模型计算出应变速率敏感指数和功率耗散效率系数,绘制出功率耗散图、失稳图及二维加工图。结果表明,应变速率和变形温度显著影响流变应力,应变速率一定时,变形温度升高,流变应力减小;在相同的变形温度下,随应变速率的增加,流变应力也随之升高。根据加工图可知,在高温高应变速率条件下,材料的功率耗散效率系数大,说明该变形区域发生了组织转变;应变对失稳区域和加工区域影响不大,功率耗散效率系数随应变的增加而增大。40%SiCp/Al复合材料建议热加工条件为变形温度436~491℃,应变速率0.04~9.97 s^(-1)。 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 热变形行为 本构方程 热加工图
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Reactive Processing and Mechanical Properties of Al/SiC_P Composite 被引量:4
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作者 CHEN Kang-hua GE Jian-guo +1 位作者 LIU Hong-wei LIU Yun-zhong 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2000年第1期1-3,共3页
The reactive process for Al/SiC P composite was studied. SiC particles were in situ coated by the exothermal reaction of SiC Ti powder compact in Al melt bath, and easily incorporated into Al melt. The detailed study ... The reactive process for Al/SiC P composite was studied. SiC particles were in situ coated by the exothermal reaction of SiC Ti powder compact in Al melt bath, and easily incorporated into Al melt. The detailed study was carried out to understand the microstructures of the reacted SiC particles. During the reaction and consequent mixing, the successive processes include in situ coating on the reacted SiC particles, coat dissolution and SiC P splitting. The tensile mechanical properties of 6013Al/SiC P composite processed by the present technology showed that the reacted SiC P considerably reinforced the 6013 matrix. 展开更多
关键词 al/SiC_P compositE REACTIVE processing in SITU coating MECHANICal properties
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电子封装用高体积分数SiCp/Al复合材料的制备 被引量:10
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作者 任淑彬 何新波 +1 位作者 曲选辉 叶斌 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期444-447,共4页
采用粉末注射成形制备SiC预成形坯和Al合金无压熔渗相结合的工艺,用单一粒度的粉末成功地制备出了致密度为98.7%的60%SiCp/Al高体积分数复合材料.SEM分析表明,所制备的复合材料增强体和基体分布均匀,组织致密,热膨胀系数在100℃到... 采用粉末注射成形制备SiC预成形坯和Al合金无压熔渗相结合的工艺,用单一粒度的粉末成功地制备出了致密度为98.7%的60%SiCp/Al高体积分数复合材料.SEM分析表明,所制备的复合材料增强体和基体分布均匀,组织致密,热膨胀系数在100℃到400℃范围内介于(7.10- 7.75)×10-6K-1之间,室温热导率为170W·m-1·K-1,能够完全满足电子封装的技术要求. 展开更多
关键词 sicp/al复合材料 电子封装 注射成形 无压熔渗
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Preparation of SiC_p/A356 electronic packaging materials and its thixo-forging 被引量:2
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作者 王开坤 康永林 +2 位作者 宋普光 徐峰 黎先辉 《中国有色金属学会会刊:英文版》 CSCD 2010年第S3期988-992,共5页
The rapid development of electronic packaging industry has resulted in higher requirement for packaging materials.The packaging material of SiC reinforced A356 aluminum alloy was fabricated by mechanical mixing method... The rapid development of electronic packaging industry has resulted in higher requirement for packaging materials.The packaging material of SiC reinforced A356 aluminum alloy was fabricated by mechanical mixing method,and the SiCp/Al composite billet was formed by thixo-forging to manufacture the electronic packaging shell.The microstructure of the produced part was investigated.Two different thixo-forging procedures for manufacturing electronic packaging shell were analyzed.The results show that after being heated to 600 ℃ and held for 3 h,SiCp has good compatibility with A356 aluminum alloy and the SiCp/A356 composite billet can meet the requirements of thixo-forging.When the billet was remelted to 580℃,held for 10 min,the homogeneous microstructure with the best thixo-formability can be realized.The thixo-forging of electronic packaging shell is feasible. 展开更多
关键词 sicp/al compositE ELECTRONIC packagING SHELL THIXO-FORGING microstructure
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亚微米级SiCp增强Al基复合材料的力学和耐磨性能研究 被引量:1
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作者 居志兰 顾彬 花国然 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期116-119,共4页
以亚微米级 (1 30nm)SiCp和微米级 (2 0 0目 )Al粉为原料 ,采用冷压烧结和热挤压方法制备出体积含量分别为 1 .5 %、5 %亚微米SiCp增强Al基复合材料 ,研究了复合材料的硬度、拉伸、及耐磨性能。结果表明 :随SiCp含量的增加 ,抗拉强度从 ... 以亚微米级 (1 30nm)SiCp和微米级 (2 0 0目 )Al粉为原料 ,采用冷压烧结和热挤压方法制备出体积含量分别为 1 .5 %、5 %亚微米SiCp增强Al基复合材料 ,研究了复合材料的硬度、拉伸、及耐磨性能。结果表明 :随SiCp含量的增加 ,抗拉强度从 1 70MPa降到 1 5 6MPa ,伸长率从 33.4 %下降到 30 .9%,其耐磨损性分别是Al的 0 .78~ 1 .1 0倍和 0 .92~3.6 6倍 ,其耐磨机理是其磨损表面和次表面在摩擦推挤形变的作用下形成了Al基体 +尺寸适中、近球状、分布弥散SiCp的理想耐磨减摩组织。 展开更多
关键词 增强 亚微米级 耐磨性能 球状 冷压 研究 耐磨机理 热挤压 减摩 基体
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