原位反应生成增强相用于碳/铜连接的研究

发布时间：2021-05-11 17:26

　　碳/铜连接在汽车新型碳换向器的制备及聚变堆中面向等离子体部件的制备均具有潜在的应用。碳与Cu的热膨胀系数差异较大,连接后会在接头中产生较大的残余热应力。通过设计焊料组成原位生成增强相是缓解接头残余热应力的方法之一。本论文主要研究在Cu-50Ti H₂焊料中添加反应粉体形成复合焊料真空连接石墨/铜,研究原位反应生成的增强相对接头性能和结构的影响。在Cu-50Ti H₂中添加反应粉体B时,随着B含量的增加,石墨/铜接头的剪切强度随之增加。当B含量为15 vol.%时,剪切强度最大,为19.77 MPa,相当于母材石墨强度的92%。微观分析表明,采用（Cu-50Ti H₂）+15B复合焊料连接石墨/铜,接头界面结合良好,焊料中Ti与B原位反应生成Ti B晶须,焊料层主要由Ti-Cu金属间化合物、Cu基固溶体及Ti B晶须组成。另外,Ti与石墨发生界面反应,生成较薄的Ti C反应层。当复合焊料中B含量增加至20 vol.%时,焊料层中Ti B晶须量减少,而颗粒状Ti B₂的量增多,导致接头强度下降。在Cu-... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 碳 /铜连接在汽车制造领域的应用
        1.1.2 碳 /铜连接在能源领域的应用
    1.2 碳 /铜连接的难点
    1.3 碳 /铜连接的研究现状
        1.3.1 石墨 /铜的连接
        1.3.2 CFC/铜的连接
    1.4 陶瓷 /金属接头残余应力的产生及缓解方法
        1.4.1 陶瓷 /金属接头残余应力的产生
        1.4.2 缓解陶瓷 /金属接头残余应力的方法
    1.5 本课题的研究内容
第2章 试验材料和方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 连接母材
        2.1.2 焊料
    2.2 试验方法
    2.3 接头性能测试及微观分析
        2.3.1 接头剪切强度测试
        2.3.2 接头热疲劳性能测试
        2.3.3 接头微观分析
第3章 原位反应生成Ti B晶须用于石墨/铜的连接
    3.1 采用Cu-50Ti H_2焊料连接石墨/铜
    3.2 采用 (Cu-50Ti H_2)+15B复合焊料连接石墨 /铜
        3.2.1 (Cu-50Ti H_2)+15B复合焊料连接石墨 /铜接头微观分析
        3.2.2 采用 (Cu-50Ti H_2)+15B复合焊料连接石墨 /铜的连接机理
    3.3 (Cu-50Ti H_2)+B复合焊料中B含量对石墨 /铜接头强度及微观结构的影响
    3.4 采用 (Cu-50Ti H_2)+15B复合焊料连接石墨 /铜接头的抗热疲劳性能
    3.5 本章小结
第4章 原位反应生成Ti C用于石墨/铜的连接
    4.1 采用 (Cu-50Ti H_2)+5C复合焊料连接石墨 /铜接头
        4.1.1 采用 (Cu-50Ti H_2)+5C复合焊料连接石墨 /铜接头微观分析
        4.1.2 采用 (Cu-50Ti H_2)+5C复合焊料连接石墨 /铜的连接机理
    4.2 (Cu-50Ti H_2)+C复合焊料中C粉含量对石墨 /铜接头剪切强度及微观结构的影响
    4.3 本章小结
    第6章 结论
第5章 原位反应生成Ti-Si-C增强相用于石墨/铜的连接
    5.1 (Cu-50Ti H_2)+Si C复合焊料中Si C含量对石墨 /铜接头剪切强度的影响
    5.2 采用 (Cu-50Ti H_2)+Si C复合焊料连接石墨 /铜接头的微观结构
    5.3 本章小结
参考文献
攻读硕士期间已发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3181810