SiC陶瓷与AISI 446不锈钢空气反应钎焊工艺与界面形成机理
发布时间：2021-01-11 00:53
SiC陶瓷作为一种优秀的高温陶瓷材料,机械性能优异,耐高温抗氧化能力很强,线膨胀系数很低且化学性质稳定。由于其本身具有极高的硬度和脆性,难以通过常规机加工手段制备大尺寸、复杂结构工件,限制了其优异性能的发挥。高铬铁素体不锈钢（446）具备较强的抗氧化能力,耐热蚀性良好,塑性和延展性优异,与SiC陶瓷连接后获得的陶瓷/不锈钢复合构件能够综合二者优势,在工业生产中应用潜力巨大。目前常用的连接方法（如扩散连接、活性金属钎焊等）工艺设备复杂,接头不具备抗氧化能力。空气反应钎焊作为一种新型陶瓷连接方法目前主要用于氧化物与钙钛矿类陶瓷的连接,未见非氧化物陶瓷空气反应钎焊特性的任何报道。本课题首次采用空气反应钎焊方法,在高温空气气氛中成功实现非氧化物SiC陶瓷与446不锈钢之间的可靠连接,利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和抗剪强度测试等技术深入分析了接头组织与力学性能演化规律。首先通过高温氧化在SiC陶瓷表面制备一层均匀致密的无定形SiO2,旨在改善Ag基钎料在SiC陶瓷表面的润湿效果。选择Ag-CuO钎料体系空气反应钎焊SiC陶瓷时,发现Ag-...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SiC/W/Ni/SS接头界面微观组织与结构
图 1-2 SiC/W/Ni/Cu/Ni/F82H 接头界面微观组织与结构[33]a) 总体形貌；b) SiC/W 界面；c) W/Ni/Cu 界面；d) Ni/SS 界e) W/Ni 界面 EDS 分析结果；f)与 g) 接头界面元素分布处理时，外加电场能够促进原子与空位的扩散，从而因此，除了采用传统扩散连接实现 SiC 与金属的连用下 SiC/金属扩散连接特性。李其海[34]研究了电场作接工艺及机理。在 950℃/1.5h/7.5MPa/400V 最佳工接头抗剪强度达到 69.6MPa，相比于传统扩散连接，，缩短保温时间，从而达到提高生产效率、降低生产织结构（如图 1-3 所示）进行分析时发现，接Cx+TiC)/Ti。金属接负极，陶瓷接正极时，界面原子反接时则会抑制界面扩散。在界面接触阶段，外加电附力，有利于 SiC/Ti 表面紧密接触。在扩散反应阶子扩散通量增加，加剧离子扩散，但界面物相组成不
图 1-2 SiC/W/Ni/Cu/Ni/F82H 接头界面微观组织与结构[33]a) 总体形貌；b) SiC/W 界面；c) W/Ni/Cu 界面；d) Ni/SS 界面e) W/Ni 界面 EDS 分析结果；f)与 g) 接头界面元素分布处理时，外加电场能够促进原子与空位的扩散，从而对因此，除了采用传统扩散连接实现 SiC 与金属的连接用下 SiC/金属扩散连接特性。李其海[34]研究了电场作接工艺及机理。在 950℃/1.5h/7.5MPa/400V 最佳工艺接头抗剪强度达到 69.6MPa，相比于传统扩散连接，外，缩短保温时间，从而达到提高生产效率、降低生产成组织结构（如图 1-3 所示）进行分析时发现，接头i3Cx+TiC)/Ti。金属接负极，陶瓷接正极时，界面原子扩反接时则会抑制界面扩散。在界面接触阶段，外加电场附力，有利于 SiC/Ti 表面紧密接触。在扩散反应阶段子扩散通量增加，加剧离子扩散，但界面物相组成不受
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷空气反应钎焊研究综述[J]. 王志权,曹健,司晓庆,李淳,亓钧雷,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[2]SiC陶瓷及其复合材料连接的研究现状[J]. 田茹玉,薛松柏,何鹏,林铁松. 焊接. 2013(09)
[3]保温时间对TiAl合金与镍基合金扩散连接界面组织结构及连接强度的影响[J]. 李海新,林铁松,何鹏,冯吉才. 焊接学报. 2012(06)
[4]二维碳/碳化硅复合材料与铌合金的连接[J]. 熊江涛,李京龙,张赋升,黄卫东. 无机材料学报. 2006(06)
[5]用Zr/Nb复合中间层连接SiC陶瓷与Ni基高温合金[J]. 冀小强,李树杰,马天宇,张艳. 硅酸盐学报. 2002(03)
[6]高纯二氧化硅的研制[J]. 卢芳仪,卢爱军. 上海化工. 2000(16)
[7]SiC陶瓷与金属连接[J]. 吴铭方,杨敏,于治水,程晓农. 华东船舶工业学院学报. 1999(05)
[8]碳化硅陶瓷和金属铌及不锈钢的扩散接合[J]. 冯吉才,刘玉莉,张九海,奈贺正明,李学军. 材料科学与工艺. 1998(01)
博士论文
[1]ZrC-SiC陶瓷与Nb瞬时液相扩散连接工艺及界面反应机理[D]. 宋昌宝.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]铁素体不锈钢表面改性及其与YSZ陶瓷的空气钎焊研究[D]. 王东.哈尔滨工业大学 2017
[2]SiC基复合陶瓷与Invar合金钎焊工艺及连接机理研究[D]. 吴祖亮.哈尔滨工业大学 2016
[3]交流和脉冲电场作用下SiC与Ti的扩散连接及其机理[D]. 宫金鑫.哈尔滨工业大学 2015
[4]304不锈钢/SiC连接用Al合金及连接工艺的研究[D]. 代春朵.河北工业大学 2015
[5]电场作用下SiC陶瓷与Ti扩散连接工艺及机理研究[D]. 李其海.哈尔滨工业大学 2013
[6]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
本文编号：2969746
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SiC/W/Ni/SS接头界面微观组织与结构
图 1-2 SiC/W/Ni/Cu/Ni/F82H 接头界面微观组织与结构[33]a) 总体形貌；b) SiC/W 界面；c) W/Ni/Cu 界面；d) Ni/SS 界e) W/Ni 界面 EDS 分析结果；f)与 g) 接头界面元素分布处理时，外加电场能够促进原子与空位的扩散，从而因此，除了采用传统扩散连接实现 SiC 与金属的连用下 SiC/金属扩散连接特性。李其海[34]研究了电场作接工艺及机理。在 950℃/1.5h/7.5MPa/400V 最佳工接头抗剪强度达到 69.6MPa，相比于传统扩散连接，，缩短保温时间，从而达到提高生产效率、降低生产织结构（如图 1-3 所示）进行分析时发现，接Cx+TiC)/Ti。金属接负极，陶瓷接正极时，界面原子反接时则会抑制界面扩散。在界面接触阶段，外加电附力，有利于 SiC/Ti 表面紧密接触。在扩散反应阶子扩散通量增加，加剧离子扩散，但界面物相组成不
图 1-2 SiC/W/Ni/Cu/Ni/F82H 接头界面微观组织与结构[33]a) 总体形貌；b) SiC/W 界面；c) W/Ni/Cu 界面；d) Ni/SS 界面e) W/Ni 界面 EDS 分析结果；f)与 g) 接头界面元素分布处理时，外加电场能够促进原子与空位的扩散，从而对因此，除了采用传统扩散连接实现 SiC 与金属的连接用下 SiC/金属扩散连接特性。李其海[34]研究了电场作接工艺及机理。在 950℃/1.5h/7.5MPa/400V 最佳工艺接头抗剪强度达到 69.6MPa，相比于传统扩散连接，外，缩短保温时间，从而达到提高生产效率、降低生产成组织结构（如图 1-3 所示）进行分析时发现，接头i3Cx+TiC)/Ti。金属接负极，陶瓷接正极时，界面原子扩反接时则会抑制界面扩散。在界面接触阶段，外加电场附力，有利于 SiC/Ti 表面紧密接触。在扩散反应阶段子扩散通量增加，加剧离子扩散，但界面物相组成不受
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷空气反应钎焊研究综述[J]. 王志权,曹健,司晓庆,李淳,亓钧雷,冯吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[2]SiC陶瓷及其复合材料连接的研究现状[J]. 田茹玉,薛松柏,何鹏,林铁松. 焊接. 2013(09)
[3]保温时间对TiAl合金与镍基合金扩散连接界面组织结构及连接强度的影响[J]. 李海新,林铁松,何鹏,冯吉才. 焊接学报. 2012(06)
[4]二维碳/碳化硅复合材料与铌合金的连接[J]. 熊江涛,李京龙,张赋升,黄卫东. 无机材料学报. 2006(06)
[5]用Zr/Nb复合中间层连接SiC陶瓷与Ni基高温合金[J]. 冀小强,李树杰,马天宇,张艳. 硅酸盐学报. 2002(03)
[6]高纯二氧化硅的研制[J]. 卢芳仪,卢爱军. 上海化工. 2000(16)
[7]SiC陶瓷与金属连接[J]. 吴铭方,杨敏,于治水,程晓农. 华东船舶工业学院学报. 1999(05)
[8]碳化硅陶瓷和金属铌及不锈钢的扩散接合[J]. 冯吉才,刘玉莉,张九海,奈贺正明,李学军. 材料科学与工艺. 1998(01)
博士论文
[1]ZrC-SiC陶瓷与Nb瞬时液相扩散连接工艺及界面反应机理[D]. 宋昌宝.哈尔滨工业大学 2014
硕士论文
[1]铁素体不锈钢表面改性及其与YSZ陶瓷的空气钎焊研究[D]. 王东.哈尔滨工业大学 2017
[2]SiC基复合陶瓷与Invar合金钎焊工艺及连接机理研究[D]. 吴祖亮.哈尔滨工业大学 2016
[3]交流和脉冲电场作用下SiC与Ti的扩散连接及其机理[D]. 宫金鑫.哈尔滨工业大学 2015
[4]304不锈钢/SiC连接用Al合金及连接工艺的研究[D]. 代春朵.河北工业大学 2015
[5]电场作用下SiC陶瓷与Ti扩散连接工艺及机理研究[D]. 李其海.哈尔滨工业大学 2013
[6]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
本文编号：2969746
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2969746.html
