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电磁轨道炮导轨和电枢中的焦耳热分析 被引量:28
1
作者 李强 范长增 +3 位作者 贾元智 张连勇 王文魁 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期38-40,44,共4页
考虑了脉冲波形的影响,采用简化模型计算了自行设计的一种小型电磁轨道炮在单次发射后金属导轨和电枢中的焦耳热.结果表明铜导轨的热损耗是81.5 kJ,大约占输入总能量的20%,该热量可以使铜导轨表面的温度升高至260℃,远低于铜的熔点1 083... 考虑了脉冲波形的影响,采用简化模型计算了自行设计的一种小型电磁轨道炮在单次发射后金属导轨和电枢中的焦耳热.结果表明铜导轨的热损耗是81.5 kJ,大约占输入总能量的20%,该热量可以使铜导轨表面的温度升高至260℃,远低于铜的熔点1 083℃.铝合金电枢中的焦耳热是991 J,该热量可以使电枢表面的温度升至270℃,表明电枢在发射过程中温度不会达到熔点(620℃).电磁轨道炮单次发射时其导轨和电枢的温升不会造成导轨和电枢的熔化. 展开更多
关键词 电磁轨道炮 电枢 焦耳热
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石墨烯/金属复合材料力学性能的研究进展 被引量:24
2
作者 张丹丹 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期112-119,共8页
综述了石墨烯/金属复合材料在力学性能研究方面的现状、进展及发展趋势,讨论了线弹性非均质材料的微观力学模型在阐明石墨烯强化机制中的作用,着重阐述了石墨烯的结构完整性以及分散方法的选择等对于提高石墨烯/金属复合材料力学性能的... 综述了石墨烯/金属复合材料在力学性能研究方面的现状、进展及发展趋势,讨论了线弹性非均质材料的微观力学模型在阐明石墨烯强化机制中的作用,着重阐述了石墨烯的结构完整性以及分散方法的选择等对于提高石墨烯/金属复合材料力学性能的重要性,归纳了当前石墨烯强化金属基复合材料研究存在的问题,并从原料研制、理论探索、工艺开发和协同增强等方面指出了石墨烯/金属复合材料力学性能的研究趋势。 展开更多
关键词 石墨烯 金属基复合材料 力学性能 石墨烯结构 分散方法
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增强型电磁轨道炮电枢轨道接触特性研究 被引量:20
3
作者 王振春 鲍志勇 +3 位作者 曹海要 刘福才 王大正 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期451-456,共6页
为研究增强型电磁轨道炮电枢轨道接触特性,通过实际发射试验得到炮口电压、轨道电流、电枢速度和位移等数据以及发射器机械结构的实际参数。在分析电枢在膛内运动过程的基础上,建立了接触电阻与炮口电压、轨道电流、电枢速度、电枢位移... 为研究增强型电磁轨道炮电枢轨道接触特性,通过实际发射试验得到炮口电压、轨道电流、电枢速度和位移等数据以及发射器机械结构的实际参数。在分析电枢在膛内运动过程的基础上,建立了接触电阻与炮口电压、轨道电流、电枢速度、电枢位移等物理量之间的数学模型。进一步分析了在互感系数不同情况下电枢的接触电阻变化规律。将该变化曲线与试验轨道三维建模模型损伤图形和实际发射试验后轨道图像进行比较,发现轨道烧蚀和摩擦损伤情况随着电枢位移和接触电阻变化呈现烧损、滑动和磨损等典型特征,为预测轨道损伤提供了参考依据。 展开更多
关键词 增强型电磁轨道炮 电枢 接触电阻 数学模型 轨道损伤
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铝合金等离子体淹没氮离子注入层的摩擦学性能研究 被引量:8
4
作者 马欣新 +2 位作者 冯莉丽 孙跃 夏立芳 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期300-305,共6页
用等离子体淹没离子注入技术对LY12和LD10铝合金表面进行氮离子注入.用俄歇电子能谱分析了离子注入层中氮的浓度分布,在此基础上进行了摩擦磨损试验.用扫描电镜观察和分析磨损表面特征.研究表明:氮离子注入铝合金形成细小... 用等离子体淹没离子注入技术对LY12和LD10铝合金表面进行氮离子注入.用俄歇电子能谱分析了离子注入层中氮的浓度分布,在此基础上进行了摩擦磨损试验.用扫描电镜观察和分析磨损表面特征.研究表明:氮离子注入铝合金形成细小、弥散的硬质AlN析出相,铝合金表层的显微硬度增加,摩擦系数降低;耐磨性随着注入剂量和电压的增加而提高.磨损机制主要为粘着磨损,随离子注入剂量的增加,粘着磨损趋于减轻. 展开更多
关键词 等离子体淹没 离子注入 铝合金 摩擦 磨损
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铜/金刚石复合材料电磁轨道烧蚀特性的实验研究 被引量:11
5
作者 曹海要 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期317-322,共6页
通过对电磁轨道发射初期阶段,铜/金刚石复合材料轨道在预紧力0.4-2.0kN、电流100-300kA下的滑动电烧蚀实验分析发现:由于受到焦耳热及电弧热的双重作用,铜/金刚石复合材料的质量损失、烧蚀深度随电流的增大而呈现增加趋势,随预紧力的... 通过对电磁轨道发射初期阶段,铜/金刚石复合材料轨道在预紧力0.4-2.0kN、电流100-300kA下的滑动电烧蚀实验分析发现:由于受到焦耳热及电弧热的双重作用,铜/金刚石复合材料的质量损失、烧蚀深度随电流的增大而呈现增加趋势,随预紧力的增加而呈下降趋势;在主烧蚀区域形成凹凸不平的形貌,由于部分金刚石的脱落形成一定数量的微孔,在强交变温度场作用下产生了热应力裂纹;在烧蚀区域的边缘,主要由于熔融液态金属受强电磁场涡流的作用而形成微凸及飞溅形貌;在滑动电接触区域则表现为电枢微凸体与轨道之间摩擦形成的划痕,其磨损机制为磨粒磨损;在铜/金刚石复合材料主烧蚀区的横截面,由于轨道材料的长高比过大而造成散热速率的不同,形成不同尺度的晶粒组织,表面硬度下降较大。 展开更多
关键词 电磁轨道发射 铜/金刚石复合材料 电流 预紧力 烧蚀
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大载流高速滑动电接触表面瞬态温度分析 被引量:10
6
作者 张玉燕 李海龙 +2 位作者 王振春 温银堂 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期834-842,共9页
高速滑动过程中接触表面瞬态高温会改变接触表面环境,烧蚀接触表面,加重摩擦磨损.本文针对大载流下高速滑动电接触表面瞬态温度场进行测量与分析研究,结合传热学和有限元基本理论,对接触表面瞬态温度场进行热分析,建立温度场计算模型,... 高速滑动过程中接触表面瞬态高温会改变接触表面环境,烧蚀接触表面,加重摩擦磨损.本文针对大载流下高速滑动电接触表面瞬态温度场进行测量与分析研究,结合传热学和有限元基本理论,对接触表面瞬态温度场进行热分析,建立温度场计算模型,研究了不同热源对接触表面温度场的影响.利用高速滑动电接触试验机,采用非接触式辐射测温方法,对大载流高速滑动电接触瞬态温度进行测量,并将实际测量数据与有限元模拟结果相结合,验证了仿真模型的正确性,进一步分析了滑动速度及电流载荷的变化对接触表面温度场的影响.本文对大载流高速滑动电接触表面温度场的研究结果,为如何降低接触表面温度、选择合适接触材料以及减小损耗等提供了技术依据. 展开更多
关键词 高速滑动电接触 大载流 瞬态温度
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三元层状化合物MAX相的研究进展 被引量:9
7
作者 吕云巧 王文魁 《燕山大学学报》 CAS 2012年第3期189-195,共7页
三元层状化合物MAX相是一种新型结构功能材料,兼具金属和陶瓷的优良性能。本文综述了MAX相及其复合材料的合成方法、组织结构及相关物理特性与机械性能,并预测了MAX相今后的发展趋势。
关键词 三元层状化合物 MAX相 金属陶瓷
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石墨烯增强金属基纳米复合材料的研究进展 被引量:9
8
作者 张丹丹 郭长虹 +1 位作者 勾兴军 《燕山大学学报》 CAS 2014年第6期484-490,共7页
石墨烯的导电、导热以及机械性能优异,是制备先进金属基纳米复合材料理想的增强相。本文总结了近年来关于石墨烯增强金属基纳米复合材料研究的最新进展,内容包括该材料的制备方法、机械性能、摩擦学性能以及主要物理化学性能等。最后,... 石墨烯的导电、导热以及机械性能优异,是制备先进金属基纳米复合材料理想的增强相。本文总结了近年来关于石墨烯增强金属基纳米复合材料研究的最新进展,内容包括该材料的制备方法、机械性能、摩擦学性能以及主要物理化学性能等。最后,基于现阶段存在的问题,展望了石墨烯增强金属基复合材料的发展趋势。 展开更多
关键词 石墨烯 金属基纳米复合材料 制备方法 机械性能 摩擦学性能 物理化学性能
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Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的变温晶化行为 被引量:8
9
作者 张宝庆 曹国华 +2 位作者 刘日平 王文魁 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1-4,共4页
利用示差扫描量热仪(DSC)研究了Zr47Cu44Al9大块非晶合金在连续升温过程中的的变温晶化行为。利用Kissinger方法计算其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算其局域激活能。结果表明,Zr47Cu44Al9大块非晶合金具有良好的热稳定性。利用Ki... 利用示差扫描量热仪(DSC)研究了Zr47Cu44Al9大块非晶合金在连续升温过程中的的变温晶化行为。利用Kissinger方法计算其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算其局域激活能。结果表明,Zr47Cu44Al9大块非晶合金具有良好的热稳定性。利用Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能Eg为390.2kJ/mol、晶化激活能Ex为325.1kJ/mol、晶化峰值的激活能Ep为299.5kJ/mol。随着加热速率的提高,各特征温度值向高温端移动,其晶化峰值温度所对应的晶化体积分数减小。局域激活能随着非晶晶化体积分数的增加而逐渐减小。 展开更多
关键词 大块非晶合金 变温晶化 晶化动力学 晶化激活能
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高速载流电枢表面瞬态温度场仿真与测量 被引量:7
10
作者 张玉燕 孙莎莎 +2 位作者 王振春 曹海要 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1692-1698,共7页
高速滑动电接触属于特殊工况下的摩擦磨损问题。大载流条件下,电枢和滑轨接触表面间的瞬态温升是导致材料失效的重要原因。为研究引起电枢温升的因素,在传热学理论的基础上建立了电接触副的二维有限元模型,通过控制单一变量的方法,研究... 高速滑动电接触属于特殊工况下的摩擦磨损问题。大载流条件下,电枢和滑轨接触表面间的瞬态温升是导致材料失效的重要原因。为研究引起电枢温升的因素,在传热学理论的基础上建立了电接触副的二维有限元模型,通过控制单一变量的方法,研究了各仿真参数对电枢温升的影响规律。研究结果表明:电枢最高温度分别随电流、滑行距离、接触面摩擦因数的增大呈增长趋势,随接触压力的增大呈"U"型变化趋势。在此基础上,进行了电接触构件表面温度测量实验,实验结果与理论分析结果基本吻合,表明所建仿真模型的正确性,为大载流高速滑动电接触中接触副材料的选取及如何降低温升、提高电接触性能提供了参考依据。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 传热学 瞬态温度 有限元仿真 测量温度
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铝合金等离子体淹没离子注入氮层组织及其耐磨性 被引量:3
11
作者 马欣新 夏立芳 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期546-548,共3页
用等离子体淹没离子注入技术[1]向使铝LY12和锻LD10注入氛离子,剂量范围为2×1017~1×1018N+cm-2.并用Auger谱(AES)及透射电子显微镜(TEM)分析注入层的浓度分布及组织结构利用机械性能显微探针测量住入民的纳米硬度进... 用等离子体淹没离子注入技术[1]向使铝LY12和锻LD10注入氛离子,剂量范围为2×1017~1×1018N+cm-2.并用Auger谱(AES)及透射电子显微镜(TEM)分析注入层的浓度分布及组织结构利用机械性能显微探针测量住入民的纳米硬度进行了磨损试验氰离子注入到铝合金中能形成细小弥散的AIN析出相,显著提高铝合金表层硬度. 展开更多
关键词 等离子体淹没 离子注入 铝合金 磨损 氮层
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Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的制备及其力学性能 被引量:6
12
作者 张宝庆 曹国华 +4 位作者 郎庆斌 张志 刘日平 王文魁 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期112-117,共6页
利用电弧炉制备一系列(Zr51.6Cu48.4)100-xAlx(x=6.0~10.0,摩尔分数,%)大块非晶合金,利用示差扫描量热仪、X射线衍射仪和金相显微镜研究Al的含量对其非晶形成能力的影响。结果表明:当铝的含量为9.0%时,合金具有最优的非晶形成能力。适... 利用电弧炉制备一系列(Zr51.6Cu48.4)100-xAlx(x=6.0~10.0,摩尔分数,%)大块非晶合金,利用示差扫描量热仪、X射线衍射仪和金相显微镜研究Al的含量对其非晶形成能力的影响。结果表明:当铝的含量为9.0%时,合金具有最优的非晶形成能力。适量铝的加入不仅能够抑制初生相CuZr的析出,而且还能有效地抑制其长大。临界冷却速率的经验公式计算结果显示该合金的临界冷却速率为10K/s,室温压缩力学性能显示其断裂强度为1.9GPa,且有0.5%的塑性变形,断裂方式为韧性剪切断裂。 展开更多
关键词 大块非晶合金 非晶形成能力 临界冷却速率 力学性能
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SPS烧结CNTs/Cu纳米复合材料的制备与性能 被引量:6
13
作者 郭长虹 王晗 +1 位作者 高静 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期1-10,共10页
综述了国内外关于放电等离子体烧结(SPS)制备CNTs/Cu纳米复合材料的研究成果,总结了目前CNTs/Cu纳米复合材料制备中的关键问题,即CNTs的均匀分散问题。针对此给出了主要的分散方法,并分别对各种分散方法和试验结果进行了简要的概述。归... 综述了国内外关于放电等离子体烧结(SPS)制备CNTs/Cu纳米复合材料的研究成果,总结了目前CNTs/Cu纳米复合材料制备中的关键问题,即CNTs的均匀分散问题。针对此给出了主要的分散方法,并分别对各种分散方法和试验结果进行了简要的概述。归纳了SPS烧结CNTs/Cu纳米复合材料的物理和力学性能,在此基础上讨论了CNTs在Cu基纳米复合材料中的强化作用。 展开更多
关键词 碳纳米管 铜基复合材料 力学性能 电导率 热导率 摩擦学性能
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新型Fe-Cu复合材料的设计及性能研究 被引量:5
14
作者 李鑫 曹海要 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期153-158,共6页
基于粉末冶金液相烧结技术对Fe-Cu复合材料进行结构设计,以尺寸均匀呈密排方式的Fe合金球为强化相,其间隙以熔融态Cu进行填充形成导电树枝结构,通过调整Fe和Cu的比例制备出新型Fe-Cu合金;为进一步达到强化作用,对Fe合金进行成分设计,使... 基于粉末冶金液相烧结技术对Fe-Cu复合材料进行结构设计,以尺寸均匀呈密排方式的Fe合金球为强化相,其间隙以熔融态Cu进行填充形成导电树枝结构,通过调整Fe和Cu的比例制备出新型Fe-Cu合金;为进一步达到强化作用,对Fe合金进行成分设计,使其能通过淬火进行强化。采用真空热压液相烧结技术制备出Fe-Cu复合材料,优化制备工艺,研究铜含量、导电树枝尺寸对导电率和力学性能的影响,进一步分析强韧化热处理工艺对材料组织和力学性能的影响,在此基础上进行了初步的高速载流摩擦磨损性能试验。研究表明:含50%Cu复合材料的导电率能达到31%IACS,抗拉强度达到457 MPa;对含37%Cu的复合材料进行强韧化处理,调质后铁基组织为回火索氏体, Fe和Cu界面结合良好,抗拉强度为588 MPa,导电率达到20%IACS以上;高速载流摩擦磨损试验表明,随Fe-Cu合金强度的提高其磨损抗力显著增加。 展开更多
关键词 Fe-Cu复合材料 铁基骨架 铜枝结构 导电率 力学性能
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基于小波变换的高精度表面损伤测量 被引量:4
15
作者 张玉燕 吕坤坤 +2 位作者 温银堂 王振春 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期196-200,共5页
提出了一种基于小波变换的工件表面质量损失检测方法,采用二维激光扫描仪对工件表面进行测量,获取表面形貌信息,将测量到的三维点云数据类比于灰度图像中的像素点云,采用基于小波变换的边缘检测方法,提取工件表面损伤的特征,并对损伤区... 提出了一种基于小波变换的工件表面质量损失检测方法,采用二维激光扫描仪对工件表面进行测量,获取表面形貌信息,将测量到的三维点云数据类比于灰度图像中的像素点云,采用基于小波变换的边缘检测方法,提取工件表面损伤的特征,并对损伤区域进行定位,进而计算工件表面的体积损失及质量损失。针对钢材料工件表面的损伤,进行了检测实验研究。对钢材料表面质量损失检测验证了方案的可行性,实验结果表明待检工件的损伤质量检测精度可达毫克级,可用于大体积或大质量工件的表面损伤测量及材料性能的评估。 展开更多
关键词 测量 质量损失检测 小波变换 边缘检测 特征区域
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Fe-66.7%Si合金液滴落管实验的动力学和传热学计算 被引量:4
16
作者 王海燕 刘日平 +2 位作者 孙力玲 王文魁 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期940-946,共7页
从动力学和传热学角度对Fe-66.7%Si(原子分数)合金液滴在充入不同种类和压力保护气体的落管中下落的运动过程和温度变化情况进行了计算分析.从重力水平和熔体冷却速率等方面对该合金液滴落管凝固实验的保护气体种类和压力选择进行了讨论.
关键词 Fe-66.7%Si合金液滴 落管 动力学计算 传热学计算
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计算机辅助飞机公差优化设计的实现 被引量:4
17
作者 郭长虹 王振玉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期776-783,共8页
为了解决飞机公差设计计算机化的问题,探讨了飞机公差模型的建模技术;在UG(UniGraphics)平台上采用UG的二次开发技术和VC++,开发了计算机辅助飞机公差优化设计模块,实现了飞机公差的计算机辅助分析和分配功能;建立了实用、可靠的飞机公... 为了解决飞机公差设计计算机化的问题,探讨了飞机公差模型的建模技术;在UG(UniGraphics)平台上采用UG的二次开发技术和VC++,开发了计算机辅助飞机公差优化设计模块,实现了飞机公差的计算机辅助分析和分配功能;建立了实用、可靠的飞机公差数据库,实现了飞机公差的计算机自动查询功能.通过飞机公差分析和公差分配的具体设计实例,验证了研究成果的正确性,初步实现了飞机公差设计的计算机化,为飞机公差设计的数字化提供了技术参考. 展开更多
关键词 计算机辅助公差设计 计算机辅助飞机公差设计 公差分配 公差分析 飞机公差模型 飞机公差数据库
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Ti_2AlN-La_2O_3/Cu复合材料的界面反应与性能 被引量:4
18
作者 王微 +3 位作者 唐琪 岳万祥 王健 张丹丹 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1177-1180,共4页
采用粉末冶金法制备了以Ti2AlN和La2O3为增强相的新型铜基复合材料。研究了Ti2AlN与Cu界面反应及其对复合材料性能的影响。结果表明:Ti2AlN颗粒化学镀铜后改善了铜与Ti2AlN的界面结合情况,形成了宽度为20 nm左右的过渡区。在880~940℃... 采用粉末冶金法制备了以Ti2AlN和La2O3为增强相的新型铜基复合材料。研究了Ti2AlN与Cu界面反应及其对复合材料性能的影响。结果表明:Ti2AlN颗粒化学镀铜后改善了铜与Ti2AlN的界面结合情况,形成了宽度为20 nm左右的过渡区。在880~940℃的烧结温度范围内,增强相与基体的界面发生化学反应,生成了Cu(Al)固溶体与TiNx,在显著提高复合材料强度的同时,降低材料的导电性。另外,La2O3纳米颗粒分布在铜基体内,对材料起到弥散强化的作用。 展开更多
关键词 Ti2AlN-La2O3/Cu复合材料 表面改性 界面反应 物理性能
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等离子体基离子注入氮对铝合金耐磨性的影响 被引量:2
19
作者 马欣新 +2 位作者 冯莉丽 孙跃 夏立芳 《金属热处理学报》 EI CSCD 1998年第3期7-12,共6页
利用等离子体基离子注入技术对硬铝LY12和锻铝LD10两种材料通过改变注入脉宽、频率、时间和电压等参数进行氮离子注入,注入剂量范围为2×1017~1×1018N+/cm2。利用低角X射线衍射法(GIXRD)分... 利用等离子体基离子注入技术对硬铝LY12和锻铝LD10两种材料通过改变注入脉宽、频率、时间和电压等参数进行氮离子注入,注入剂量范围为2×1017~1×1018N+/cm2。利用低角X射线衍射法(GIXRD)分析氮离子注入层的相结构。在此基础上进行了显微硬度和摩擦磨损试验。由于氮离子注入铝合金能形成硬质的AlN析出相,合金表面硬度及耐磨性都得到改善,随着注入脉宽、频率、时间和电压的增加,铝合金表层硬度及耐磨性也相应提高。 展开更多
关键词 等离子体基 离子注入 铝合金 耐磨性 氮离子
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激光熔覆ZrB_(2)-SiC增强Cu基复合涂层的微观结构与摩擦学性能
20
作者 赵月红 +1 位作者 吕相哲 曹海要 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期267-273,共7页
为了提高铜表面的强度和耐磨性,以复合粉末(Zr、Si、Ni包B_(4)C、Cu)为原料,采用激光辅助原位合成技术,在纯铜基体表面制备了ZrB_(2)-SiC/Cu复合涂层。通过XRD、SEM和TEM分析了复合涂层的表面形貌、微观结构、相组成和界面结合,并测试... 为了提高铜表面的强度和耐磨性,以复合粉末(Zr、Si、Ni包B_(4)C、Cu)为原料,采用激光辅助原位合成技术,在纯铜基体表面制备了ZrB_(2)-SiC/Cu复合涂层。通过XRD、SEM和TEM分析了复合涂层的表面形貌、微观结构、相组成和界面结合,并测试了不同增强相含量熔覆层的硬度和摩擦学性能。结果表明:通过设计的原位化学反应成功在铜基体内合成了微米级针状ZrB_(2)和纳米级颗粒状SiC。增强相均与基体形成了清洁、无杂相的界面。2种不同维度与尺寸的增强体,通过多种强化机制,显著改善了复合涂层的力学性能;通过调整激光工艺参数可实现增强体尺寸的控制,随着增强相含量的提高,复合涂层的平均硬度和耐磨损性逐渐增加。当增强相含量为30%(质量分数,下同)时,复合涂层的平均硬度(HV0.2)为3028 MPa,约为纯铜的5.6倍。30%增强相涂层的载流磨损率与10%增强相的涂层相比,降低了约80%。较高含量增强相的复合涂层表现出优异的摩擦学性能。 展开更多
关键词 激光熔覆 复合涂层 原位合成 ZrB_(2)-SiC 摩擦学性能
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