钛硅共晶复合钎料钎焊SiC陶瓷的工艺和机理研究

发布时间：2021-07-07 18:42

　　SiC陶瓷及其复合材料具有高强度、高硬度、高熔点、优异的抗辐照能力及化学稳定性等优点而被认为是航空航天和核工业等对材料要求极为苛刻领域的理想结构材料。然而,由于陶瓷材料极大的脆性及技术和设备的限制,很难直接成型加工制备出尺寸大或形状复杂的陶瓷部件,往往需要通过材料连接来实现。因此,SiC陶瓷及其复合材料连接技术是制约其工程应用的关键因素之一。针对SiC陶瓷钎焊接头高温领域的应用需求,本研究首先优化了具有熔点高、高温强度好且对SiC陶瓷润湿性良好的Si-24Ti（wt.%）共晶合金的钎焊工艺。在此基础上,通过在共晶合金中添加一定量的SiC、碳纳米管（CNT）和碳化硼（B₄C）组成复合钎料并进行钎焊实验,系统研究了复合钎料中陶瓷增强相的形成及分布对SiC接头的微观组织和力学性能的影响,阐明了陶瓷增强相对接头的强化机制。本论文对于SiC陶瓷及其复合材料的工程应用具有重要的实用价值和理论意义。研究取得的主要成果如下:（1）使用由Si和TiSi₂两相组成的Si-24Ti（wt.%）共晶钎料在1360-1400℃、10-30 min实现了SiC陶瓷的连接... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SiC基体材料Fig.2.1SiCceramicmatrix

图 2.2 真空钨丝烧结炉Fig. 2.2 Vacuum tungsten wire sintering furnace结炉发热体是钨丝，可以避免碳的污染，适用于、合金等在高温真空下的物理化学性能测试。结炉主要由三个部分组成：控制柜，炉子腔体配技术精巧细致，占地面积小，操作简单，比较适达到 2000 ℃，冷态极限真空度可达到 6.67×10-iC 陶瓷基体制备、复合钎料制备、后续的试样测见表 2.2。制备制备 SiC 陶瓷是成正六边形，在钎焊前需要通过金刚 15 mm×15 mm×4 mm 的试样。之后，将切割好

图 2.3 压痕示意图Fig. 2.3 The schematic diagram of indentation度测试判材料承受剪切力的能力，指的是材料承受材料呈剪切作用时的强度极限。剪切强度能试验机加载，加载速度是 0.5 mm/min。剪m，剪切实验示意图如图 2.4。利用公式 =FS切强度；剪切力；与剪切力平行的截面面积。的 SiC 钎焊接头剪切强度需要测试四个剪

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本文编号：3270163