材料腐蚀与防护原理课程思政建设探索

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作者 宋鹏 郑必举 +1 位作者 黄太红 孙鸿雁 《高教学刊》 2023年第25期58-61,共4页

实施课程思政教学改革是实现立德树人的重要途径和保障,是新时代高等院校课程改革的重要方向。该文以材料腐蚀与防护原理课程为基础,充分融合专业课程知识和思政教学要求,从专业基础知识点充分挖掘思政元素,创新教学方法,把基础腐蚀实... 实施课程思政教学改革是实现立德树人的重要途径和保障,是新时代高等院校课程改革的重要方向。该文以材料腐蚀与防护原理课程为基础,充分融合专业课程知识和思政教学要求,从专业基础知识点充分挖掘思政元素,创新教学方法,把基础腐蚀实验与日常现象相结合,辩证分析腐蚀的两面性,即合理的金属腐蚀也可以成为金属防护的外衣,培养学生利用辩证唯物主义思维思考问题、分析问题的能力。同时科学融入具体的专业课程教学过程中,还将腐蚀与防护的基本知识点学以致用,提高课程的教学和育人效果,进一步提升学生思维创新能力与发展潜力。 展开更多

关键词 课程思政 材料腐蚀与防护 涂层 教学改革 辩证思维

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“腐蚀与防护原理”课程目标达成度评价及持续改进研究

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作者 郑必举 宋鹏 黄太红 《教育教学论坛》 2023年第14期29-32,共4页

随着材料表面防腐工程的发展,社会需要高校培养能够解决复杂表面工程问题的人才。尤其是工程教育普遍遵循OBE理念进行人才培养时,更有必要通过教学提高学生解决问题和创新的能力。以材料成型及控制专业表面模块核心课“腐蚀与防护原理... 随着材料表面防腐工程的发展,社会需要高校培养能够解决复杂表面工程问题的人才。尤其是工程教育普遍遵循OBE理念进行人才培养时,更有必要通过教学提高学生解决问题和创新的能力。以材料成型及控制专业表面模块核心课“腐蚀与防护原理”为例,选取了26名学生为样本,根据考核方式、考核内容、评分标准和考核结果等对课程目标进行了达成度计算。探讨了目标分解、教学方案实施、达成度评价结果并分析了存在的问题,提出了课程教学效果改进的思路。 展开更多

关键词 工程教育 专业认证 达成度评价 持续改进

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Ti对ODS型FeCrAl合金表面氧化铝层中活性元素Y扩散的影响 被引量：2

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作者 黄太红 宋鹏 易健宏 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-8,34,共9页

利用机械合金化制备的氧化钇弥散强化(ODS)型FeCrAl合金广泛地应用于高温以及极端恶劣环境中。高温服役过程中FeCrAl合金表面形成致密且粘结性能好的氧化铝层是其抗高温、耐腐蚀的主要原因。同时,氧化铝层的综合性能特别是粘结性能极易... 利用机械合金化制备的氧化钇弥散强化(ODS)型FeCrAl合金广泛地应用于高温以及极端恶劣环境中。高温服役过程中FeCrAl合金表面形成致密且粘结性能好的氧化铝层是其抗高温、耐腐蚀的主要原因。同时,氧化铝层的综合性能特别是粘结性能极易受钇、铪、钛、硫等微量元素的影响。为此,结合表面形貌分析、断面形貌分析以及成分分析结果,主要研究了在高温环境中(1200℃)微量元素Ti对FeCrAl高温合金表面氧化铝层生长行为以及活性元素Y扩散的影响。结果表明:Ti的存在可以促进活性元素Y的向外扩散,在氧化铝层表面形成富含Y和Ti的氧化物。利用第一性原理计算,发现微量元素Ti在氧化铝层晶界上的扩散速率较快,同时微量元素Ti的添加改变了氧化铝层的热膨胀系数,提高了氧化铝层的粘结性能。 展开更多

关键词 活性元素Y 氧化铝层 扩散 ODS型FeCrAl合金 FeCrAl高温合金 微量元素Ti

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影响热障涂层失效因素的研究现状及展望 被引量：8

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作者 周会会 宋鹏 +3 位作者 廖红星 臧俊杰 黄太红 陆建生 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期81-85,共5页

热障涂层(TBCs)具有良好的隔热性能,是燃气轮机高温部件的关键材料,在高温服役过程中,涂层脱落会导致部件工作失效,因此为获得长寿命热障涂层,涂层的脱落失效机理是急需深入研究的问题。综述了热应力、α-Al_2O_3生长、外应力、热生长... 热障涂层(TBCs)具有良好的隔热性能,是燃气轮机高温部件的关键材料,在高温服役过程中,涂层脱落会导致部件工作失效,因此为获得长寿命热障涂层,涂层的脱落失效机理是急需深入研究的问题。综述了热应力、α-Al_2O_3生长、外应力、热生长氧化层(TGO)起伏及孔隙率等缺陷对涂层应力发展的影响,探讨了微裂纹的产生、扩展及脱落的失效过程,最后展望了研究热障涂层失效及提高涂层寿命的努力方向和前景。 展开更多

关键词 热障涂层 失效因素 应力

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云南省有色金属涂层材料产业发展现状及对策建议 被引量：2

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作者 宋鹏 尚朝秋 +2 位作者 黄太红 冯晶 陈卫杰 《科技中国》 2021年第5期62-65,共4页

云南省有色金属资源丰富,高附加值有色金属材料产品和产业化能力亟待开发。将云南省有色金属资源优势变成有色金属材料产品的强势,高效推进云南省八大支柱产业发展,实现打造世界一流"绿色三张牌"的目标,迫切需要将有色金属材... 云南省有色金属资源丰富,高附加值有色金属材料产品和产业化能力亟待开发。将云南省有色金属资源优势变成有色金属材料产品的强势,高效推进云南省八大支柱产业发展,实现打造世界一流"绿色三张牌"的目标,迫切需要将有色金属材料领域不断延伸,其中有色金属涂层材料及其技术将为云南省有色金属新材料产业和绿色再制造行业提供更为广阔的市场空间和内生动力。 展开更多

关键词 支柱产业发展 有色金属材料 有色金属资源 内生动力 产业化能力 绿色再制造 涂层材料 发展现状及对策

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热处理温度对Al_2O_3-TiO_2-MgO等离子喷涂层微观结构和硬度的影响 被引量：3

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作者 陈昆伦 黄勇 +4 位作者 季强 黄太红 李超 宋鹏 陆建生 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期43-45,共3页

为了克服Q235碳钢表面等离子喷涂陶瓷层存在的一些缺陷,先在其表面电弧喷涂Ni-5Al粘结层,再大气等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2-MgO陶瓷层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了氩气气氛中800,900,1 000℃热处理温度对陶... 为了克服Q235碳钢表面等离子喷涂陶瓷层存在的一些缺陷,先在其表面电弧喷涂Ni-5Al粘结层,再大气等离子喷涂Al_2O_3-TiO_2-MgO陶瓷层。利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究了氩气气氛中800,900,1 000℃热处理温度对陶瓷涂层断面微观形貌、物相组成的影响;利用HMV-2T型显微硬度计测试其显微硬度。结果表明:经过热处理,Al_2O_3-TiO_2-MgO陶瓷涂层中的氧化铝和氧化钛组织相互扩散,组织界面模糊,同时Ni-5Al粘结层与陶瓷涂层与基体也出现了互扩散的现象,形成了扩散层;热处理温度越高,互扩散现象越明显;热处理过程中,陶瓷涂层中扁平状结构演化为相互钉扎,促进了Al_2O_3陶瓷涂层硬度的提高。 展开更多

关键词 大气等离子喷涂 Al2O3-TiO2-MgO涂层 Ar气 热处理温度 陶瓷涂层微观结构 硬度

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热喷涂陶瓷层与金属粘结层的界面调控及其强度研究 被引量：4

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作者 李乔磊 宋鹏 +2 位作者 黄太红 翟瑞雄 李超 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期754-762,739,共10页

热喷涂陶瓷涂层具有优异的耐磨、防腐、隔热等性能,能赋予金属/合金零部件良好的极端环境服役性能,被广泛应用于航空航天、军事、交通运输等领域机械零部件表面,是极端环境服役零部件表面防护的最佳选择之一。为减小基体与陶瓷涂层的应... 热喷涂陶瓷涂层具有优异的耐磨、防腐、隔热等性能,能赋予金属/合金零部件良好的极端环境服役性能,被广泛应用于航空航天、军事、交通运输等领域机械零部件表面,是极端环境服役零部件表面防护的最佳选择之一。为减小基体与陶瓷涂层的应力梯度,喷涂陶瓷涂层过程中通常先在基体表面制备一层金属或合金粘结层。由于陶瓷的热膨胀系数、弹性模量、晶体结构等与金属或合金粘结层的差异较大,因此粘结层与陶瓷层的界面力学性能直接决定了整个材料的服役寿命,成为制约该领域快速发展的瓶颈之一。综述了热喷涂陶瓷层与粘结层界面的最新研究进展,介绍了双层结构涂层的耦合界面、双层结构涂层的原位氧化物钉扎界面、使界面模糊化的连续梯度过渡界面和纳米复合连续梯度过渡界面;系统地综述了通过制备工艺、界面结构和粘结层材料优化进行界面调控的研究;并对不同界面结构的涂层粘结强度进行对比分析;最后总结了热喷涂粘结层与陶瓷层界面研究现阶段面临的突出问题和未来的发展方向。 展开更多

关键词 热喷涂 涂层 粘结强度 界面结构 连续梯度 纳米复合梯度涂层

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基于热喷涂界面微纳结构设计的涂层力学性能研究进展 被引量：1

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作者 李乔磊 宋鹏 +2 位作者 黄太红 邓春明 孙晓峰 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期79-90,100,共13页

热喷涂陶瓷涂层在航空航天、交通运输等众多领域具有广阔的应用前景,常见的热喷涂陶瓷涂层体系包括陶瓷层、金属/合金粘结层和金属基体。由于陶瓷层与粘结层具有较大的物化性能差异,使界面成为热喷涂陶瓷涂层易发生失效的区域,极大降低... 热喷涂陶瓷涂层在航空航天、交通运输等众多领域具有广阔的应用前景,常见的热喷涂陶瓷涂层体系包括陶瓷层、金属/合金粘结层和金属基体。由于陶瓷层与粘结层具有较大的物化性能差异,使界面成为热喷涂陶瓷涂层易发生失效的区域,极大降低了涂层的服役寿命,遏制了热喷涂陶瓷涂层更为广泛的应用。以热喷涂界面的微观和宏观结构设计为出发点,综述了微观界面和扩散对界面力学性能的影响,总结了微米-纳米颗粒的界面结构、成分连续梯度变化的涂层结构和涂层缺陷对性能的影响。同时总结了三点弯曲、显微硬度和纳米压痕对界面力学性能的系统表征方法,并结合不同测试方法的特性,给出了对应的多尺度界面力学性能的计算公式。上述结果对设计和制备高性能复合涂层具有重要的理论意义,对延长涂层服役寿命具有实际的应用价值。 展开更多

关键词 热喷涂 涂层 结构设计 微观结构 多尺度力学性能 界面调控

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三维运动控制技术的研究与实现 被引量：3

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作者 路海涛 黄太红 李峰 《现代防御技术》 北大核心 2012年第3期172-177,共6页

研究了维场景中对象的动画实现技术,根据三维场景中对象的旋转、位移和缩放3个属性,利用关键帧的线性插值技术实现三维场景动画。使三维动画的编辑速度得到提高,并可脱离编辑平台运行。利用Python脚本动态载入的运行特点,将三维编辑平... 研究了维场景中对象的动画实现技术,根据三维场景中对象的旋转、位移和缩放3个属性,利用关键帧的线性插值技术实现三维场景动画。使三维动画的编辑速度得到提高,并可脱离编辑平台运行。利用Python脚本动态载入的运行特点,将三维编辑平台里关键帧的数据转化为脚本文件,由脚本来控制场景对象的运动属性,再通过接口程序来动态加载脚本文件,实现三维场景动画的发布,很好地解决了三维动画的快速编辑,脱离编辑平台运行等问题。 展开更多

关键词 三维动画 虚拟现实 运动编辑 可视化 PYTHON

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高温湿空气中FeCrAl-ODS包壳材料氧化层的显微组织

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作者 李青 黎振华 +3 位作者 宋鹏 张瑞谦 龙弟均 黄太红 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期50-56,共7页

为了提高核燃料包壳材料的抗高温氧化性能,采用粉末冶金技术制备FeCrAl基氧化物弥散强化合金(FeCrAl-ODS),在高达1100℃和1200℃的高温湿空气中氧化不同时间,采用SEM、XRD、EDS和TEM等多种分析技术对FeCrAl-ODS合金氧化试样进行显微组... 为了提高核燃料包壳材料的抗高温氧化性能,采用粉末冶金技术制备FeCrAl基氧化物弥散强化合金(FeCrAl-ODS),在高达1100℃和1200℃的高温湿空气中氧化不同时间,采用SEM、XRD、EDS和TEM等多种分析技术对FeCrAl-ODS合金氧化试样进行显微组织定性和定量分析。FeCrAl-ODS合金在1200℃的增重比在1100℃的快,但是氧化动力学曲线的增长趋势是一致的,最初几小时氧化增重都很快,然后随着保护性氧化物的形成而减慢。由于氧势梯度的存在,氧化层表面有富Al-Y-Ti-Zr-O的析出物,随着氧化时间的延长,析出物相更加明显,致密规则的氧化层很好地黏附在合金材料上。FeCrAl-ODS合金在高达1100℃和1200℃的高温湿空气中,合金表面形成致密规则的氧化层提高了合金的抗高温氧化性能,能够有效提高核燃料元件的寿命和安全可靠性。通过研究高温湿空气中FeCrAl-ODS包壳材料氧化层的显微组织,可对该合金的开发、制备和应用提供一定的理论指导和技术支持。 展开更多

关键词 FeCrAl-ODS 氧化层 高温氧化 显微组织 包壳材料

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热处理对多层复合增韧涂层的微观结构及力学性能的影响

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作者 杨毕肖 宋鹏 +4 位作者 黄太红 翟瑞雄 马涛 何洋 周会会 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期65-74,共10页

AT40陶瓷涂层与黏结层界面裂纹萌生、扩展是导致涂层失效的主要原因,制备多层陶瓷/金属低应力涂层为陶瓷涂层增韧的方法之一。利用APS(大气等离子喷涂)在Q235上制备AT40-NiAl-AT40-NiAl四层复合多层涂层并对复合多层进行热处理。使用SEM... AT40陶瓷涂层与黏结层界面裂纹萌生、扩展是导致涂层失效的主要原因,制备多层陶瓷/金属低应力涂层为陶瓷涂层增韧的方法之一。利用APS(大气等离子喷涂)在Q235上制备AT40-NiAl-AT40-NiAl四层复合多层涂层并对复合多层进行热处理。使用SEM、EPMA、3PB等表征手段研究热处理对四层复合金属-陶瓷涂层的微观结构及涂层断裂韧性的影响。结果表明,热处理过程中陶瓷层-黏结层界面、陶瓷层富Al相富Ti相界面均发生了元素扩散;热处理后陶瓷层硬度增加30%,复合涂层断裂韧性提高。热处理过程中元素扩散形成的氧化物一方面在黏结层与陶瓷层之间形成钉扎效应增强黏结性,另一方面填充涂层中的孔隙、裂纹等缺陷提高涂层的硬度,降低裂纹扩展的面积从而提升涂层的断裂韧性。多层金属陶瓷沉积形成的复合陶瓷涂层及对其使用热处理的方法能有效提升AT40等陶瓷涂层的断裂韧性,对解决铁基零部件表面耐磨陶瓷容易脆断失效和扩展陶瓷涂层的应用范围提供了新的思路。 展开更多

关键词 多层涂层 陶瓷增韧 热处理 力学性能 Al_(2)O_(3)-40wt.%TiO_(2)

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固溶温度对Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金的组织演变规律和时效硬化行为的影响 被引量：6

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作者 黄太红 宋鹏 +1 位作者 周会会 陆建生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期431-435,共5页

利用OM、XRD、SEM和TEM研究了Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr(质量分数,%)铸态合金的显微组织和不同温度下固溶热处理后的组织演变规律。结果表明:Zn含量为1.2%的合金在等温固溶条件下,随时间的延长,晶界处LPSO层状生长,同时层状相向晶内延伸,... 利用OM、XRD、SEM和TEM研究了Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr(质量分数,%)铸态合金的显微组织和不同温度下固溶热处理后的组织演变规律。结果表明:Zn含量为1.2%的合金在等温固溶条件下,随时间的延长,晶界处LPSO层状生长,同时层状相向晶内延伸,层状相的层片变粗。随温度的升高铸态组织中原有的层状相溶解,而沿晶界化合物则向晶内有更宽的层状相生成,并随着温度的提高而变宽。此合金经不同温度的固溶后时效硬度最高可达1150MPa。 展开更多

关键词 固溶温度 镁合金 长周期有序相 时效硬化

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热障涂层中NiPtAl与MCrAlY粘结层表面氧化铝的生长差异研究 被引量：4

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作者 宋鹏 陆建生 +2 位作者 黄太红 张德丰 吕建国 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期601-604,共4页

研究NiPtAl和MCrAlY作为粘结层的EB-PVD热障涂层不同温度循环氧化寿命差异,从涂层高温氧化角度理解氧化铝的生长差异对上述涂层不同寿命的影响原因。发现2种Pt浓度的NiPtAl涂层具有相似的氧化行为和涂层寿命,同时NiPtAl比MCrAlY作为粘... 研究NiPtAl和MCrAlY作为粘结层的EB-PVD热障涂层不同温度循环氧化寿命差异,从涂层高温氧化角度理解氧化铝的生长差异对上述涂层不同寿命的影响原因。发现2种Pt浓度的NiPtAl涂层具有相似的氧化行为和涂层寿命,同时NiPtAl比MCrAlY作为粘结层的热障涂层表现出明显较长的循环氧化寿命。NiPtAl比MCrAlY具有较低的氧化铝生长速率和较大的临界失效厚度。NiPtAl氧化铝呈明显的等轴和柱状晶粒分布,涂层中的Pt和氧化铝晶界中Hf偏析物是影响氧化铝生长速率的重要因素。进一步证明铂能够提高氧化铝的粘结性能和热障涂层寿命,从而抵消铂的高成本进而促进NiPtAl涂层在涡轮机中的进一步广泛应用。 展开更多

关键词 铂改性铝化物 热障涂层 氧化铝 生长 微观结构中图法

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不同固溶状态Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金的力学性能及断裂行为 被引量：5

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作者 周会会 宋鹏 +1 位作者 黄太红 陆建生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期732-736,共5页

通过在Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金中添加少量Zn制备出一种新型Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金,并利用扫描电子显微镜、拉伸试验机分析研究Mg合金不同状态下的显微组织、力学性能及断裂行为。结果表明:Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金在不同的时效状... 通过在Mg-10Gd-3Y-0.5Zr合金中添加少量Zn制备出一种新型Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金,并利用扫描电子显微镜、拉伸试验机分析研究Mg合金不同状态下的显微组织、力学性能及断裂行为。结果表明:Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.5Zr合金在不同的时效状态下,铸态塑性差,T4态塑性好,T6态塑性优于铸态但劣于T4态,且所有样品都是从脆性解理断裂为主,晶界和层状相界面比化合物界面结合牢固。通过比较3个不同温度下T6态的力学性能,发现提高固溶温度能提高合金的强度,但延伸率会略降。并且Zn促进层状相生长,但是对基体塑性提高作用有限。 展开更多

关键词 镁合金 力学性能 显微组织 断裂行为

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内燃机动力系统关键部件的制备及其强化技术与应用

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作者 无 宋鹏 +14 位作者 雷基林 邓伟 黄太红 张小锋 谭军 卢德宏 宋国富 李祖来 季强 文均 彭益源 翼会平 宋健 刘帆 袁银中 《中国科技成果》 2022年第5期66-67,共2页

内燃机工业是装备制造业的基础产业,是交通运输、机械制造及国防安全等行业的主要配套产业,也是环保的重要环节.传统内燃机的缸体-活塞-连杆等动力部件制备材料存在表面耐磨性能差、力学强度低、疲劳寿命短等缺点.因而,具有低摩擦、高... 内燃机工业是装备制造业的基础产业,是交通运输、机械制造及国防安全等行业的主要配套产业,也是环保的重要环节.传统内燃机的缸体-活塞-连杆等动力部件制备材料存在表面耐磨性能差、力学强度低、疲劳寿命短等缺点.因而,具有低摩擦、高强、高可靠性等优势的动力部件成为低排放、高可靠性内燃机的关键研究热点.但仍存在合金表面材料体系不够完善、基体与表面协同调控难度大、复合组件制造指导准则缺乏等难题. 展开更多

关键词 内燃机 机械制造 动力系统 交通运输 基础产业 协同调控 疲劳寿命 动力部件

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