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南海北部全新世以来海平面变化特征及未来趋势预测

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海洋地质前沿 2023年第2期39卷 1-16页

作者：乐远福唐立超广西南海珊瑚礁研究重点实验室珊瑚礁研究中心广西大学海洋学院南宁530004

南海北部是南海向陆地过渡的前锋关键地带和全球变化的敏感地区之一,受海平面变化的影响,该地区海平面标志物广泛发育,是开展过去海平面变化研究的理想区域。目前关于南海北部全新世海平面变化历史的认识依然存在一定分歧。基于此,通过... 详细信息

南海北部是南海向陆地过渡的前锋关键地带和全球变化的敏感地区之一,受海平面变化的影响,该地区海平面标志物广泛发育,是开展过去海平面变化研究的理想区域。目前关于南海北部全新世海平面变化历史的认识依然存在一定分歧。基于此,通过新增6个珊瑚礁数据,并对南海北部已发表的海平面数据进行年代和高程校正,然后进行相互验证和可靠性分析。同时对监测记录较为连续的12个验潮站的现代海平面观测资料进行整理和进一步验证重建结果的可靠性。最后,根据汇编的679个校正和可靠性评估后的海平面数据,重建了南海北部全新世以来,尤其是最近2000 a的海平面变化历史和变化特征。校正和评估后的数据显示:南海北部海平面从早全新世(8211±128)cal a BP的−16.16 m快速上升到6000~7000 cal a BP的1.5~2.5 m,之后波动下降到现今海平面高度。其中在中全新世海平面保持高位震荡约2600 a,而晚全新世南海北部过去2000 a海平面整体呈现出阶段变化过程。首先,在公元0−350年呈下降趋势,然后在公元350−850年海平面快速上升,并在公元880年,海平面处于过去2000 a的最高点(1.05±0.35)m,随后海平面继续下降至公元1850年的(−0.18±0.05)m。之后半个世纪保持水平窄幅波动,直到公元1897年(−0.19±0.05)m后,海平面持续震荡逐渐上升至公元2020年的0.076 m。若以过去百年(公元1925−2020年)和40 a(公元1980−2020年)上升速度(分别为2.35 mm/a和3.55 mm/a)估算,公元2100年南海北部海平面将比现今海平面高0.19~0.28 m。因此,在南海北部沿海低洼地区开展大型工程建设时,需要考虑未来海平面上升因素带来的不利影响。此外,分析发现,基于不同海平面标志物和采用不同重建方法是南海北部全新世以来海平面重建结果区域差异的主要原因。总体上,南海北部中全新世以来海平面呈现出波动下降的趋势。尽管不同地区海平面在时间与高度上存有差异,但是南海北部地区与周边海岸的海平面记录一致,这说明中全新世南海北部高海平面与南海周边地区基本同步,极可能具有全球背景。

关键词：南海北部全新世海平面变化不确定性分析未来预测

电磁离心铸造Al-15Si-6Ni外层颗粒增强梯度材料成形机制

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铸造 2019年第3期68卷 269-276页

作者：唐立超翟彦博西南大学工程技术学院重庆400716

在常规的过共晶Al-Si合金离心铸造成形时,初晶Si颗粒、气孔和夹渣会同时在内层偏聚,降低了Si颗粒在增强层的强化作用。为了避免这一缺点,以Al-15%Si-6%Ni为坯料,采用电磁离心铸造的方式进行成形,成功制备了初晶Si与初晶NiAl_3颗粒在外... 详细信息

在常规的过共晶Al-Si合金离心铸造成形时,初晶Si颗粒、气孔和夹渣会同时在内层偏聚,降低了Si颗粒在增强层的强化作用。为了避免这一缺点,以Al-15%Si-6%Ni为坯料,采用电磁离心铸造的方式进行成形,成功制备了初晶Si与初晶NiAl_3颗粒在外层偏聚,气孔、夹渣在内层偏聚的梯度复合材料。对不同工艺参数下的多个试样分析显示,在离心力场中,密度较大的初晶NiAl_3颗粒会推动密度较小的初晶Si颗粒一起向外层运动,形成外层具有高体积分数的梯度复合材料。电磁场的施加,有效降低了初晶颗粒的粘连与团聚,并细化了晶粒。

关键词： NiAl3 铝硅合金离心铸造初晶Si

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高硅铝合金气缸套材料制备及力学性能研究

高硅铝合金气缸套材料制备及力学性能研究

作者：唐立超西南大学

学位级别：硕士

微耕机是西南丘陵山地常用的耕作机器,但是由于我国设施农业水平较低,土地平整度较差,在耕作过程中,微耕机的内燃机常出现各种问题。尤其是微耕机常用的单缸风冷柴油机,由于散热性较差、动力输出变化大,常出现拉缸、过度磨损、烧机油、... 详细信息

微耕机是西南丘陵山地常用的耕作机器,但是由于我国设施农业水平较低,土地平整度较差,在耕作过程中,微耕机的内燃机常出现各种问题。尤其是微耕机常用的单缸风冷柴油机,由于散热性较差、动力输出变化大,常出现拉缸、过度磨损、烧机油、冒黑烟等现象,严重制约了微耕机的使用效率。针对微耕机单缸柴油机的这些问题,本研究拟探索一种新型、轻量化、高耐磨、高导热、与其缸体匹配良好的气缸套材料及制备方法。该气缸套以成本相对低廉的过共晶Al-Si合金为原材料,以工艺参数易于控制的电磁离心铸造制备成形。利用电磁离心复合力场的分离、细化功能,将初晶Si颗粒偏聚在气缸套的内层或外层区域,形成初晶Si颗粒局部具有高体积分数、细化并均匀分布的梯度复合材料气缸套。利用初晶Si颗粒的高硬度、高耐磨特性以及铝合金高导热的特点,提高气缸套的耐磨性及散热性,改善单缸风冷柴油机的性能。为此,论文主要开展了如下研究与工作:(1)单一初晶Si颗粒增强的铝梯度复合材料的研究。本部分是以Al-19Si高硅铝合金为试验对象,在原单一离心铸造的基础上添加电磁场开展研究。研究发现,施加电磁场后,随磁场强度的增大,初晶Si颗粒得到明显的细化,其平均粒径原来的70μm降至37μm;颗粒的分布也变得更加均匀,原来的颗粒粘连现象得到显著改善。但是,由于初晶Si颗粒的密度与铝液的密度相差很小,初晶Si颗粒的局部偏聚现象不明显,并且,在内层区域,有大量的气孔、夹渣与缩孔分布。(2)初晶Si与MgSi颗粒共同增强铝梯度复合材料的研究。在Al-19Si合金的基础上,以Al-19Si-5Mg为研究对象,通过向铝液中添加Mg引入了初晶MgSi颗粒。研究发现,由于熔体中新增了密度更小的初晶MgSi颗粒,在试样径向方向上,存在明显的分层现象,即初晶Si与初晶MgSi颗粒几乎全部聚集在气缸套的内层形成内层具有高体积分数的梯度复合材料,并且,通过施加电磁场,不但可以细化初晶Si颗粒,MgSi颗粒也得到一定的细化。但是,由于施加电磁场后,铸型中熔体的实际转速降低,离心浮力减弱,气孔、夹渣等的向心速度也减弱,导致在梯度材料的内层及中间层出现了大量的宏观缺陷。这种初晶颗粒与缺陷共存的现象严重削弱了增强层的性能。(3)初晶Si与NiAl颗粒共同增强铝梯度复合材料的研究。为了避免初晶颗粒与夹渣、气孔同时向内层聚集的不足,通过试验,确定了以Al-15Si-6Ni为本部分的研究对象。研究发现,由于引入了Ni元素,材料中出现了大量密度大于铝液的颗粒状初晶NiAl,电磁离心成形后,成功制备了初晶Si与初晶NiAl颗粒在外层偏聚,气孔、夹渣、缩孔等缺陷在内层聚集的梯度复合材料,彻底实现了增强层与缺陷层的分离。对初晶颗粒的运动分析发现,在相同位置,初晶NiAl颗粒的速度、加速度大小均大于初晶Si颗粒。在初晶NiAl颗粒的推动下,大量初晶Si向外层运动,少量停留在中间层或偏聚在内层。(4)初晶Si与NiAl颗粒外层增强铝梯度复合材料力学性能研究。为了探讨这种外层颗粒增强梯度复合材料成为气缸套材料的可行性,本部分对其主要力学性能指标进行了测试与分析。硬度结果表明,Al-15Si-6Ni的宏观硬度呈现出外层高、内层低的梯度递减趋势。施加磁场后,试样的宏观硬度有所提高;磁场继续增大时,硬度反而下降。摩擦磨损结果表明,Al-15Si-6Ni的外层耐磨性大于内层;外层磨损量与灰铸铁相近,即耐磨性接近灰铸铁;2A时,磁场对试样外层耐磨性的提升效果最佳。磨损形貌的SEM结果表明,Al-15Si-6Ni的主要磨损形式为粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损。拉伸试验结果表明,加入一定的磁场后,Al-15Si-6N的平均抗拉强度有所上升;磁场继续加大时,抗拉强度反而下降。部分合金的抗拉强度已经接近甚至超过灰铸铁。拉伸断口的SEM、EDS测试结果表明,Al-15Si-6Ni的断裂方式包括解理断裂、准解理断裂、沿晶断裂、微孔聚集型断裂等。综上所述,Al-15Si-6Ni材料经电磁离心成形后,可以获得初晶Si与NiAl颗粒在外层大量分布、缺陷在内层分布的梯度复合材料。梯度材料外层(增强层)的主要力学性能指标已经达到或接近HT150,具有用于单缸柴油机气缸套材料的可行性,但仍需要对增强区域初晶颗粒的分布、体积分数控制等方面进行深入的研究。

关键词：高硅铝合金电磁离心铸造单缸柴油机梯度复合材料气缸套

海滩岩在南海北部中晚全新世海平面重建中的应用和不确定性分析

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海洋地质前沿 2023年第3期39卷 1-19页

作者：唐立超乐远福广西大学海洋学院广西南海珊瑚礁研究重点实验室珊瑚礁研究中心南宁530004

过去海平面变化特征对认识现代海平面变化过程和预估未来情景具有重要科学和现实意义。海滩岩作为热带和亚热带地区海岸潮间带特有的沉积岩,是海岸变迁和古海平面高程的重要标志物。然而,由于存在海滩岩形成后动力条件发生变化、采用的... 详细信息

过去海平面变化特征对认识现代海平面变化过程和预估未来情景具有重要科学和现实意义。海滩岩作为热带和亚热带地区海岸潮间带特有的沉积岩,是海岸变迁和古海平面高程的重要标志物。然而,由于存在海滩岩形成后动力条件发生变化、采用的测年方法不同以及海平面高程估算和分析误差等问题,基于海滩岩的过去海平面重建结果依然存在较大争议和不确定性。我们分析和总结了南海北部中晚全新世海滩岩重建海平面的进展,以及在海平面研究中存在的问题和潜在机遇,从海滩岩的形成年代与海滩岩形成后高程产生变化等方面进一步量化研究海滩岩重建海平面变化的不确定性。同时,通过对南海北部海南岛东部沿岸的3块原生珊瑚礁(1块大型块状滨珊瑚和2块滨珊瑚微环礁)进行高精度高程测量和铀系测年,共获得6个海平面数据,结合冰川均衡调整模型(Glacial Isostatic Adjustment,GIA)和ICE-5G模型结果,对基于海滩岩重建的南海北部中晚全新世海平面的可靠性进行比较和评估。以上不确定性分析和研究结果表明,通过年代与高程校正后,海平面重建结果准确性进一步提高。研究结果可为以其他海平面标志物重建的过去海平面的不确定性分析和可靠性分析提供参考和借鉴。

关键词：南海北部海滩岩中晚全新世海平面变化不确定性分析

基于滨珊瑚的南海北部中全新世相对海平面重建

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基于滨珊瑚的南海北部中全新世相对海平面重建

作者：唐立超广西大学

学位级别：硕士

准确认识南海北部全新世海平面变化特征,可以更好地理解南海北部过去气候与环境的演变过程,同时对预测未来海平面变化的趋势具有重要的科学和现实意义。虽然目前该区已经开展了过去海平面变化的研究,但是,关于南海北部全新世海平面变化... 详细信息

准确认识南海北部全新世海平面变化特征,可以更好地理解南海北部过去气候与环境的演变过程,同时对预测未来海平面变化的趋势具有重要的科学和现实意义。虽然目前该区已经开展了过去海平面变化的研究,但是,关于南海北部全新世海平面变化历史重建结果依然存在较大分歧,而且对重建结果也缺乏可靠性评估,无法为现代气候变化背景下海平面变化趋势提供历史借鉴。南海北部雷琼地区珊瑚礁区出露的大块化石滨珊瑚等为研究过去海平面变化提供了理想的研究资料。滨珊瑚上顶面指示的当地海平面,是指其生长时期的最低海平面,因为滨珊瑚只能长在水下,海平面若比珊瑚顶面还低,则珊瑚无法生长,因为珊瑚不能生长于空气中。基于此,本文首先对海南岛东部文昌至琼海沿岸珊瑚礁区开展野外调研,在大潮低潮位时,对27个现代活滨珊瑚的上顶面高程进行测量,建立现代活滨珊瑚的上顶面高程与海平面的关系,明确现代活滨珊瑚的海平面指示意义。其次,对海南岛东部文昌-琼海沿岸珊瑚礁区3块出露的大块化石滨珊瑚展开高程测量和取样。对取回来的滨珊瑚进行打磨,然后开展室内数字X射线成像。根据室内数字X射线成像结果,从每个滨珊瑚中挑选2块样品进行高精度的U-Th测年,以此可以获得新的过去海平面高程数据。最后,根据本文的珊瑚对海平面指示意义、海平面定量重建方法和构造抬升校正,对近年来已发表的39个原生滨珊瑚原始高程数据进行了重新计算,进而获取南海北部中全新世南海北部海平面变化序列。并将上述海平面变化序列与东亚季风强度、南海北部海表温度和ENSO等气候记录进行对比,分析南海北部海平面变化的原因。研究结果表明:(1)海南岛东部沿海地区的27块现代滨珊瑚可以将平均潮位表示为-1.46±0.098 m(相对于清澜港的潮差),指示的海平面变化平均高度为-0.431 m,对应的最大变化范围是0.17 m,变化范围是±0.083 m。本文计算的相对海平面相对于当地平均潮位,新增的珊瑚记录显示海南铜鼓岭5314～5253 cal a BP和3613～3485 cal a BP海平面高程分别在1.62～1.72m和1.37～1.47 m之间波动。(2)根据本文重建的南海北部中全新世海平面,南海北部相对海平面6500～5500 cal a BP出现最高点,为2.37 m。在5846～5518 cal a BP,南海北部海平面在1.47～2.16 m范围内快速下降,波动幅度为0.69 m。在5250～4386 cal a BP,南海北部海平面下降速率进一步减弱,海平面波动幅度小,在1.45～2.08 m范围内波动下降,波动幅度为0.63 m。在3914～3084 cal a BP,南海北部海平面呈现出以7.7 mm/a的速度快速下降的阶段,由2.01 m下降至1.33 m。(3)关于中全新世海平面重建结果的差异性,主要是由于不同学者研究滨珊瑚的海平面指示意义的差异性所导致的。受冰川均衡调整作用的影响,马来半岛东部沿岸、中国南海和东海三者全新世时期的海平面。此外,南海北部中全新世相对海平面与东亚季风强度、南海北部海表温度呈正相关关系,和ENSO活动呈负相关关系。它们之间的关系可以分为两大阶段:气候适宜期(8000～6000 cal a BP),南海北部海平面上升速率逐渐减弱,海平面已高于现代海平面,可能代表了当时温暖湿润的气候;气候稳定期(大概6000 cal a BP),南海北部海平面波动幅度进一步减弱,在5000～4000 cal a BP出现了最高点。

关键词：南海北部中全新世滨珊瑚海平面重建可靠性评估

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十字绣机总体设计及绣针定位技术的研究

十字绣机总体设计及绣针定位技术的研究

作者：唐立超黑龙江大学

学位级别：硕士

十字绣是目前日常生活中比较常见的一种生活装饰品,它不仅能以不同样式、不同风格出现在各种室内建筑中,更多的则是作为人们生活的一种娱乐和消遣,人们以此来消磨时间,陶冶情操。随着手工十字绣的不断普及,电脑绣花机应运而生,它能够满... 详细信息

十字绣是目前日常生活中比较常见的一种生活装饰品,它不仅能以不同样式、不同风格出现在各种室内建筑中,更多的则是作为人们生活的一种娱乐和消遣,人们以此来消磨时间,陶冶情操。随着手工十字绣的不断普及,电脑绣花机应运而生,它能够满足工业生产自动化的要求,也使刺绣普及到服饰、鞋帽当中。但在刺绣质量上,电脑绣花机与手工刺绣相比有着诸多问题,如何实现自动化生产十字绣产品的同时又能保证手工刺绣的质量是目前科研人员需要解决的问题。因此,设计一台能够同时满足以上要求的十字绣机器具有重要的意义和价值。针对目前存在的问题,在参考大量国内外相关文献的基础上,本文主要对十字绣机器进行总体设计,实现绣针能够在十字网格绣布上模仿手工刺绣进行运动。此外,对绣针如何能够实现准确的定位进行了系统、深入研究和详细阐述,最终实现十字绣机的总体设计及绣针定位技术的研究。为了保证绣针能够准确定位十字网格,提高定位的准确性,对十字绣绣布进行了图像处理。获取十字绣全景图片,经过去噪、灰度处理后,进行边缘检测,本文提出了改进的Canny边缘检测算法,把不规则的十字网格特征处理成封闭圆环,边缘提取效果较好,为后续定位十字网格的具体位置奠定了很好的基础。此外,本文提出一种改进的Hough变换获取圆的算法。针对十字绣绣布的特征,结合目前已知半径检测多个圆和未知半径检测单个圆的Hough变换算法的研究现状,对未知圆心及半径的多个圆的检测进行了研究,提出了改进的Hough变换检测圆算法,实现了绣布十字网格的圆心坐标的提取。利用相机标定解决了绣针的具体定位问题。通过MATLAB标定工具箱实现了图像获取像素坐标到世界坐标的转换,控制电机实现绣针的准确定位。最后,本文指出了研究存在的一些不足,有待于日后改进和完善。

关键词：十字绣机 Canny边缘检测 Hough变换相机标定

人尿中磺化脱氢松香酸和铋的测定及尿药排泄特征研究

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中国药学杂志 2012年第10期47卷 825-829页

作者：王晶丁黎杜晓琅唐立超王永庆中国药科大学药物分析教研室南京210009 南京医科大学第一附属医院南京210029

目的分别建立测定人尿中磺化脱氢松香酸(Ecabet)的液质联用法和铋(Bi)的氢化原子荧光法,考察二者在中国健康受试者尿液中的排泄特征。方法尿液样品以甲醇沉淀并以乙酸酸化后进行液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析测定磺化脱氢松香酸,采用Han... 详细信息

目的分别建立测定人尿中磺化脱氢松香酸(Ecabet)的液质联用法和铋(Bi)的氢化原子荧光法,考察二者在中国健康受试者尿液中的排泄特征。方法尿液样品以甲醇沉淀并以乙酸酸化后进行液相色谱-质谱联用(LC-MS)分析测定磺化脱氢松香酸,采用Hanbon ODS-2色谱柱,流动相为甲醇-20 mmol.L-1醋酸铵水溶液(55∶45),质谱采用电喷雾离子源四级杆质谱和负离子选择性离子检测;以氢化物-原子荧光光谱(HG-AFS)法测定尿样中铋,样品经硝酸和高氯酸湿法消化后稀释进样。10名受试者单次口服碱式依卡倍特铋干混悬剂800 mg,测定磺化脱氢松香酸和铋的尿药排泄参数。结果磺化脱氢松香酸在20.44～30 660 ***-1内线性关系良好,平均回收率大于92.8%,铋在0.3～40 ***-1内线性关系良好,平均回收率大于92.0%。受试者服药后,磺化脱氢松香酸和铋在72 h后基本随尿排泄完全,受试者服药后0～2 h间,磺化脱氢松香酸和铋经尿排泄速率最大;平均累计排泄百分率分别为(0.9±0.6)%和(0.02±0.01)%。结论这两种测定方法适用于人尿中磺化脱氢松香酸和铋的测定及其尿药排泄特征研究。

关键词：含量测定液质联用氢化原子荧光尿药排泄碱式依卡倍特铋干混悬剂磺化脱氢松香酸铋

北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的若干重要特征

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海洋地质前沿 2022年第6期38卷 1-15页

作者：乐远福唐立超余克服广西南海珊瑚礁研究重点实验室珊瑚礁研究中心广西大学海洋学院南宁530004

北大西洋沿岸是世界上最容易受海平面上升影响的地区之一。了解该区域过去海平面变化历史和特征,对认识现代海平面变化过程、预估未来海平面变化趋势具有重要科学意义,同时也有助于最大限度地减小预测结果的不确定性。基于此,我们以北... 详细信息

北大西洋沿岸是世界上最容易受海平面上升影响的地区之一。了解该区域过去海平面变化历史和特征,对认识现代海平面变化过程、预估未来海平面变化趋势具有重要科学意义,同时也有助于最大限度地减小预测结果的不确定性。基于此,我们以北大西洋沿岸1350个验潮站观测记录和已发表的1604个海平面数据为基础,进行系统分析和集成研究,尝试建立北大西洋沿岸过去2000年海平面的变化历史,并分析北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的主要过程与特征、区域差异和存在的问题。结果表明:①北大西洋沿岸过去2000年海平面变化具有显著的时空差异性,海平面的变化幅度、变化时间、波动次数等均具有区域差异性。②北大西洋沿岸过去2000年以来海平面总体上呈现出波动上升趋势,但不同地区海平面上升高程相差较大,北大西洋西岸北美洲东部海平面上升超过2.5 m,格陵兰岛-冰岛、欧洲和美国南部和东南部海平面上升幅度约1.9 m,北海和地中海海平面上升幅度约1 m。③公元1900年以来,北大西洋东西沿岸海平面上升速率普遍加快,并呈现出明显的纬度差异,即北大西洋东岸从地中海到欧洲沿岸再到格陵兰岛-冰岛,随着纬度增加,海平面上升速率逐渐增加。类似的,北大西洋西岸美国南部和东南部到美国东部再到加拿大东部,随着纬度的增加,海平面上升速率也依次增加。④过去2000年北大西洋沿岸海平面变化及其时空差异性是多种因素综合作用的结果,气候冷暖交替、冰川均衡调整、大气-海洋动力学、区域构造以及沿岸地形的变化、沉积物压实和潮汐范围变化等可能是主要原因。

关键词：北大西洋过去2000年海平面变化验潮站区域差异

初生Si及NiAl_3对铝合金硬度和摩擦特性的影响

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特种铸造及有色合金 2019年第4期39卷 401-406页

作者：魏子伟唐立超王鸿翟彦博西南大学工程技术学院

以Al-14Si-6Ni合金为坯料,采用电磁离心铸造制备了一种自生初生Si颗粒及NiAl_3颗粒共同增强的铝梯度复合材料筒状试样。该复合材料外层含有较高体积分数的初生Si与NiAl_3颗粒形成的增强层;内层含有少量初生Si颗粒并夹杂有大量的气孔和... 详细信息

以Al-14Si-6Ni合金为坯料,采用电磁离心铸造制备了一种自生初生Si颗粒及NiAl_3颗粒共同增强的铝梯度复合材料筒状试样。该复合材料外层含有较高体积分数的初生Si与NiAl_3颗粒形成的增强层;内层含有少量初生Si颗粒并夹杂有大量的气孔和氧化夹渣物。进一步对材料的硬度与摩擦因数进行测定,包括对不同工艺参数下复合材料的微观组织进行分层观察,检测材料各分层的宏观硬度,并对各分层在相同载荷条件下与Si_3N_4的摩擦因数进行研究。结果表明,由于材料的外层存在大量的NiAl_3以及初生Si,不同工艺参数的材料外层的硬度均表现出高于内层的硬度。特别是通过微观压痕比较,发现NiAl_3可以提高初生Si的宏观硬度;同时,通过各层摩擦因数的定量对比分析,发现初生Si和NiAl_3颗粒均可以降低铝合金材料与Si_3N_4之间的摩擦因数。

关键词：初生Si NiAl3 铝合金硬度摩擦因数