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1.
颗粒增强金属基复合材料的制备技术和界面反应与控制   总被引:50,自引:6,他引:44  
金属基复合材料被誉为21世纪的材料,其中短纤维或陶瓷颗粒增强金属基复合材料(PRMMCs)更具有吸引力。铝合金和镁合金是基体材料的最佳候选者,而陶瓷颗粒由于具有优异的性能倍受青睐。在金属基体中加入增强相,可以提高材料的强度、弹性模量、硬度、耐磨性,降低热膨胀系数,改善高温性能和抗疲劳性,然而会导致材料的塑性、韧性下降。近年来,发展了许多制备技术,根据工艺的温度可分为三类:液相工艺、固相工艺和液-固两相工艺。增强相与基体之间的界面反应取决于制备工艺、增强相与基体材料的组成、温度和时间等因素,反过来又对制备工艺和材料的性能产生重要的影响,控制界面反应使之有利于制备工艺和材料的性能是研究的重要目标之一。本文重点对颗粒增强金属基复合材料研究中制备技术和界面反应与控制等热点问题进行分析讨论。  相似文献
2.
铜含量对Sn-Cu钎料与Cu、Ni基板钎焊界面IMC的影响   总被引:11,自引:3,他引:8  
研究了不同铜含量的Sn-xCu钎料(x=0,0.1%,0.3%,0.7%,0.9%,1.5%)与Cu板和Ni板在260、280和290℃钎焊后界面金属间化合物(IMC)的成分和形貌。研究结果表明:钎料与Cu板钎焊时,钎焊温度越高,界面处形成的Cu6Sn5IMC厚度越大,而在同一钎焊温度下,随着钎料中铜含量的增加,IMC的厚度先减少后增加;与Ni板钎焊时,界面IMC的厚度随着铜含量的增加而增加,同时界面化合物的成分和形貌均发生了显著变化;当Cu含量小于0.3%(质量分数)时,界面处形成了连续的(CuxNi1-x)3Sn4层;而当Cu含量为0.7%时,界面处同时存在着短棒状(CuxNi1-x)3Sn4和大块状(CuxNi1-x)6Sn5IMC;当铜含量继续增大时(0.9%~1.5%),(CuxNi1-x)3Sn4IMC消失,只发现了棒状(CuxNi1-x)6Sn5IMC。讨论了钎料中Cu含量对与Cu、Ni基板钎焊接头界面化合物生长的影响,并进一步讨论了(CuxNi1-x)6Sn5IMC的形成和长大机理。  相似文献
3.
采用座滴法研究了Ni-Fe-Cr-(14-29)Ti(质量分数,%,下同)合金在Si3N4陶瓷上的润湿行为结果表明,在1493 K,10 min的真空加热条件下,随着含Ti量的增加,合金的润湿性逐渐改善,含Ti量为24%-29%时合金的润湿角达到27.3°.微观分析表明,钎料中的元素Cr向Ni-Fe-Cr-(24-29)Ti/Si3N4界面区扩散和富集,生成了复杂的Cr-Ni-Fe-Si四元化合物.分析了Ti元素含量的增加对于合金润湿性改善的原因.合金中加入元素Co并降低Ni含量可增强Ti,Cr的活性,导致形成不同的界面反应产物并对合金润湿能力及界面结合能力产生重要影响.成分调整后的Co-Ni-Fe-Cr-(14-20)Ti合金对Si3N4的润湿角可达到20.0°,形成牢固的润湿界面.  相似文献
4.
SiC/Ti基复合材料界面反应的热力学研究   总被引:9,自引:0,他引:9  
通过建立热力学可能反应模型,分别计算了SCS-6 SiC长纤维增强Ti3Al和TiAl金属间化合物基复合材料界面反应的Gibbs函数变值△rG,并用△rG判据推测了界面反应产物并与透射电镜实验结果进行了对比分析。研究表明,由于TiAl中原子结合力较强,因而SCS-6 SiC/TiAl复合材料的界面反应较轻。所研究的2种复合材料界面反应的二元反应产物为TiC,Ti5Si3和Ti3Si,Ti-Si相图中的其它二元硅化物不可能形成。  相似文献
5.
相图计算在电子材料焊接中的应用   总被引:8,自引:2,他引:6  
焊料与基体的界面反应对高性能电子材料焊接接头的力学性能和可靠性都有着很重要的影响。把焊接过程分为界面反应和剩余焊料凝固两个过程进行讨论,在相图热力学的基础上,通过计算亚稳相图、比较界面处局部平衡时各相形成驱动力大小,预测了Sn-3.5%Ag/Cu、Sn-25%Ag/Cu和Sn-3.5%Ag/Ni扩散偶界面反应过程中的中间相形成序列;同时利用Scheil—Gulliver凝固模型模拟了Sn-25%Ag/Cu体系中过剩焊料的非平衡凝固过程,预测了焊料在随后冷却过程中的相演变信息。计算预测的结果与前人的实验结果吻合很好。  相似文献
6.
焊丝成分对SiCp/6061 Al复合材料MIG焊焊缝组织及性能的影响   总被引:7,自引:1,他引:6  
采用Al-Mg及Al-Si两种焊丝分别对SiCp/6061Al复合材料进行了MIG焊及脉冲MIG焊,利用光学显微镜、电子显微镜及MTS-810试验机对焊缝的组织及性能进行了分析.结果表明,采用Al-Mg焊丝焊接时,无论是MIG焊还是脉冲MIG焊,熔池中Al-SiC间的界面反应程度均较大,生成了较多的针状Al4C3,且Al4C3的尺寸较大.采用Al-Si焊丝时,MIG焊熔池中的界面反应程度显著降低,仅生成了少量尺寸较小的针状Al4C3;而采用Al-Si焊丝的脉冲MIG焊焊缝中没有发现针状Al4C3.同时,利用Al-Si焊丝可有效地防止焊缝熄弧处的宏观结晶裂纹.力学性能试验表明,采用同样焊丝时,脉冲MIG焊接头的强度及伸长率比MIG焊接头的高,而用Al-Si焊丝焊接的接头强度比用Al-Mg焊丝焊接的接头强度高.  相似文献
7.
界面精细结构与界面反应产物结构   总被引:7,自引:0,他引:7       下载免费PDF全文
界面的原子结构特征对材料的性能有很重要的影响.本文介绍用选区电子衍射及高分辨电子显微术研究半导体超晶格、金属多层膜、陶瓷和复合材料相界面的精细结构及界面反应产物结构的结果.对两相之间的取向关系,界面的台阶、小面和粗糙度,界面的原子键合,界面的共格性,错配位错的性质及界面附近弹性应变松弛度,界面附近缺陷结构,电子束辐照或制备工艺条件引起的界面固态化学反应动力学和反应机制以及界面反应产物结构进行了分析和讨论。  相似文献
8.
用中间层为非活性金属FeNi/Cu的Si3N4陶瓷与Ni的扩散连接   总被引:6,自引:0,他引:6  
采用非活性金属中间层FeNi/Cu在高、低真空条件下进行了Si3N4陶瓷与Ni的扩散连接,然后对部分接头进行了热等静压(HIP)后处理,测定了连接接头的四点弯曲强度,用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA0和X射线衍射仪(XRD)对连接界界面区域进行了分析。结果表明,采用非活性金属中间扩散连接Si3N4陶瓷与Ni,在高真空和低真空条件下均能获得高强度连接,连接界面处没有形成Ni-Si化合物反应层,连接时间对接头强度的影响不明显。上述特征与用活性多种中间层连接时的情况截然不同。本文的连接方法有着重要的工程应用前景。  相似文献
9.
钛合金及金属间化合物中各组分的活度系数   总被引:6,自引:4,他引:2  
根据Kohler三元溶体模型和Miedema二元系统生成热模型,建立了计算三元合金及金属间化合物各组分活度系数的方程,不仅能处理三元合金及金属间化合物体系,也能处理二元系,甚至可以近似处理多元系。计算了Ti-5Al-2.5Sn,Ti-6Al-4V,Ti-25V-15Cr-0.2Si及TiAl中各组分的活度系数并与有关实验值进行对比,发现根据本研究公式计算的结果比非对称计算公式获得的结果更符合实际。将计算结果应用于钛基复合材料的界面反应研究,可以预测到:SiC/Ti-6Al-4V基复合材料的界面反应较严重,SiC/Ti-25V-15Cr—0.2Si的界面反应较难进行,SiC/TiAl的界面反应程度最轻。  相似文献
10.
0IntroductionMetalmatrixcompositesareincomparabletothematrixalloyswiththeirsuperiorpropertiessuchashighspecificstrength ,highspecificstiffness,highspecificmodule ,lowcoefficientofthermalexpansion[1 ] .Atpresent,manycountriessuchasAmerica,Russia ,Japan ,West E…  相似文献
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