SiC纳米线原位增强SiC/SiC接头设计及性能研究

发布时间：2021-05-12 08:52

　　SiC陶瓷本身具有密度低、热导率高、热膨胀系数小、常高温力学性能好等一系列优异特性,被广泛应用于航空航天、空间光学、微电子、核能、运输等领域。然而,由于受到高性能陶瓷材料成型技术的限制,使得制备大尺寸和复杂形状陶瓷部件非常困难。因此,采用连接技术将比较简单的部件进行拼接是制备大尺寸和复杂构件最为行之有效的方法之一。连接技术的发展对SiC陶瓷应用领域拓宽起着非常重要的促进作用。陶瓷连接技术在解决连接强度的同时,应该最大限度的发挥陶瓷本身的耐高温、耐磨等特性。目前,以高温应用为目的的连接技术是迫切需要发展的核心技术。本课题主要针对SiC陶瓷的高温应用需求,在传统的C-Si反应连接技术基础上,首次提出将具有良好热学和力学性能的SiC纳米线原位引入到SiC陶瓷接头中,系统的开展了以下工作:1.多组元浆料制备与优化;2.SiC纳米线生长机理分析;3.SiC纳米线强化C-Si反应连接接头的微观结构和力学性能分析。通过以上探究,得出了以下研究结果:1.所制备多组元浆料体系以乙酸乙酯和二甲苯的混合溶液为溶剂,浆料组元还包括:蓖麻油（分散剂）、酚醛树脂（粘结剂）、聚碳硅烷（有机前驱体）、二茂铁（催化剂）... 

【文章来源】：西华大学四川省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 SiC陶瓷材料及其应用
        1.2.1 SiC陶瓷材料简介
        1.2.2 SiC陶瓷材料的制备工艺
        1.2.3 SiC陶瓷材料的性能及应用领域
    1.3 SiC陶瓷连接技术研究进展
        1.3.1 物理连接法
        1.3.2 扩散连接法
        1.3.3 活性钎焊连接法
        1.3.4 玻璃钎料连接法
        1.3.5 有机聚合物连接法
        1.3.6 C-Si反应连接法
        1.3.7 其它连接法
    1.4 一维SiC纳米线的性能及其应用
    1.5 本文的研究目的及研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
2 测试与表征
    2.1 实验原料及设备
    2.2 实验原料与样品的测试与表征
        2.2.1 实验原料表征
3 多组元浆料体系的制备与优化
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 互溶性测定工艺
        3.2.2 浆料制备工艺
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 浆料溶液互溶性
        3.3.2 浆料分散性优化
        3.3.3 浆料粘度调控
    3.4 本章小结
4 SiC纳米线生长机理分析
    4.1 引言
    4.2 原材料的测试与分析
        4.2.1 聚碳硅烷的TG-DSC分析
        4.2.2 聚碳硅烷热解固相产物分析
        4.2.3 聚碳硅烷热解气相产物分析
    4.3 SiC纳米线生长机理分析
    4.4 本章小结
5 SiC纳米线强化C-Si反应连接接头的微观结构和力学性能分析
    5.1 引言
    5.2 试验方法
        5.2.1 待连接基体的制备工艺
        5.2.2 陶瓷连接层与接头的制备工艺
    5.3 以聚碳硅烷为原料在SiC陶瓷连接层内部原位引入SiC纳米线
        5.3.1 热解温度对SiC纳米线生长的影响
        5.3.2 SiC原始粉体粒径对SiC纳米线生长的影响
        5.3.3 聚碳硅烷含量对SiC纳米线生长的影响
        5.3.4 硅熔渗反应后陶瓷连接层的微观结构
    5.4 SiC接头的致密化连接
        5.4.1 不同SiC原始粉体粒径所得接头微观结构分析
        5.4.2 不同聚碳硅烷含量所得接头微观结构分析
        5.4.3 接头连接层相组成分析
        5.4.4 不同接头的弯曲强度测试与分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷/金属扩散焊连接技术的研究现状及应用[J]. 韩丽,高伟超,康永.  陶瓷. 2017(04)
[2]拉曼光谱方法研究SiC晶体的晶型[J]. 冯敏,王玉芳,郝建民,蓝国祥.  光散射学报. 2003(03)
[3]先进材料的连接[J]. 刘书会.  稀有金属快报. 2001(08)
[4]陶瓷/金属的连接工艺[J]. 杨伟群,李树杰.  航空制造工程. 1998(01)

硕士论文
[1]碳化硅陶瓷的制备和导热性能研究[D]. 赵更一.哈尔滨工业大学 2017
[2]原位生长SiC纳米线及其在SiCf/SiC复合材料中的应用[D]. 曾穗娟.国防科学技术大学 2015



本文编号：3183124