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材料科学
题目

下列工艺方法可用于金属基复合材料成形的有:?A. 真空压力浸渍法B. 扩散粘结法C. 粉末冶金法D. 共喷沉积法

下列工艺方法可用于金属基复合材料成形的有:?

A. 真空压力浸渍法

B. 扩散粘结法

C. 粉末冶金法

D. 共喷沉积法

题目解答

答案

D. 共喷沉积法

解析

本题考查金属基复合材料(MMC)成形工艺方法的识别。关键在于理解各工艺方法的特点及其适用场景:

  • 真空压力浸渍法:适用于增强体不能与液态金属直接接触的情况,但可能对增强体结构造成影响。
  • 扩散粘结法:常用于层状复合材料,结合金属与陶瓷层,但效率较低且受限于形状复杂度。
  • 粉末冶金法:通过粉末混合成型,适合复杂形状,但需后续处理提高密度。
  • 共喷沉积法:通过高速喷射实现金属与增强相的快速结合,特别适合制备梯度材料或近净成形,是MMC的重要工艺。

核心思路:根据工艺方法的原理和应用范围,判断其是否能有效实现金属基复合材料的均匀成形。

真空压力浸渍法(VPI)

  • 原理:将预成型增强体置于模具中,抽真空后用压力将液态金属注入。
  • 适用性:适用于增强体需保持完整结构的情况(如碳纤维),但高温高压可能损伤增强体,非MMC主流工艺。

扩散粘结法

  • 原理:通过高温高压使金属与陶瓷层扩散结合。
  • 适用性:主要用于层状复合材料(如金属-陶瓷层),不适用于整体MMC的均匀增强。

粉末冶金法

  • 原理:混合金属粉末与增强相,压制成型后烧结。
  • 适用性:可控制增强相分布,但烧结密度低,需后续处理(如热等静压),是MMC的可行方法之一。

共喷沉积法(CSD)

  • 原理:金属熔体与增强相同步注入喷嘴,高速喷射到基板上快速凝固。
  • 适用性:能高效实现金属与增强相的均匀结合,适合制备梯度材料或复杂形状,是MMC的重要成形方法。

结论:共喷沉积法因快速结合和高效率,成为题目中正确答案。

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