超声波作用下液态活性钎料在石墨表面上的铺展润湿及界面反应
发布时间：2021-11-20 09:58
多孔石墨因其优越的导热、导电、吸波减震等特性获得广泛关注。液态金属材料在石墨表面铺展润湿性,在复合材料制备和异种材料连接的关键作用。石墨与金属进行连接时,因为异种材料的冶金不相容性和物理性能不匹配,熔融钎料很难在石墨表面润湿铺展。已取得的研究成果表明,在真空或者保护气氛下,活性钎料在高温下可以润湿石墨,获得可靠连接。但在工业生产领域真空设备昂贵且工艺复杂,限制了这种先进碳材的大面积应用。在大气气氛下,活性钎料表面因活性元素生成的氧化膜会影响在母材上润湿铺展,并不能形成良好钎焊接头。所以在非真空和较低温度下,实现活性金属钎料与石墨润湿铺展是先进碳素材料广泛工业应用的关键。本文采用超声波辅助钎焊,在大气气氛和较低的钎焊温度下获得了可靠连接的金属/石墨接头。研究了液态活性钎料在大气气氛下在石墨表面的润湿性和铺展过程,对影响润湿性和铺展的因素进行了分析。观察并分析了Sn基活性钎料在大气气氛下氧化膜的组成和形成机理。研究发现,Sn5Ag8Ti表面氧化膜由Ti、Ag、Sn三种氧化物组成,随氧化物组成的不同,外观呈黄、白、蓝、紫、褐黑五种不同颜色。Sn5Ag2Ti1Al表面氧化膜颜色较单一,主要由银...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钎料表面破碎氧化膜示意图
最高 加热 温度为 1200°C。图2.1超声 波辅 助钎 焊设备 图2.2 真空钼 丝炉2.3 试验研究方法2.3.1 真空钎焊工艺试验本试验 分为 两部 分 ：一是 真空 钎焊 铝 和石墨 ，二 是真 空 下钎料 润湿 母材试验 。在试 验中 采用尺 寸 为 60mm（ L）×20mm（W）×5mm（H）的 6063铝 合 金 板 材 和 尺 寸 为 25mm（ L） ×20mm（ W） ×5mm（ H） 的 石 墨 板 材 。真空钎 焊 6063 铝 合金和 石墨 试验 钎 料放置 方式 如 图 2.3 所 示， 将整体放入 钼丝 炉中 进 行真空 钎焊 试验 。真空度 为 4.5×10- 3P a，钎 焊温 度是分阶段式 升温 至 980°C，保温 1h， 待保 温后随 炉水 冷。 真 空下钎 料润 湿母
最高 加热 温度为 1200°C。图2.1超声 波辅 助钎 焊设备 图2.2 真空钼 丝炉2.3 试验研究方法2.3.1 真空钎焊工艺试验本试验 分为 两部 分 ：一是 真空 钎焊 铝 和石墨 ，二 是真 空 下钎料 润湿 母材试验 。在试 验中 采用尺 寸 为 60mm（ L）×20mm（W）×5mm（H）的 6063铝 合 金 板 材 和 尺 寸 为 25mm（ L） ×20mm（ W） ×5mm（ H） 的 石 墨 板 材 。真空钎 焊 6063 铝 合金和 石墨 试验 钎 料放置 方式 如 图 2.3 所 示， 将整体放入 钼丝 炉中 进 行真空 钎焊 试验 。真空度 为 4.5×10- 3P a，钎 焊温 度是分阶段式 升温 至 980°C，保温 1h， 待保 温后随 炉水 冷。 真 空下钎 料润 湿母
【参考文献】：
期刊论文
[1]连接温度对C/C复合材料及Cu连接接头残余应力的影响[J]. 张小英,张福勤,夏莉红,于奇. 中国有色金属学报. 2012(05)
[2]Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al系金属间化合物多孔材料的研究进展[J]. 李婷婷,彭超群,王日初,王小锋,刘兵,王志勇. 中国有色金属学报. 2011(04)
[3]超声波及钎料成分对氧化铝/铜钎焊效果的影响[J]. 苏光,杜伟. 热加工工艺. 2011(07)
[4]高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料的超声波钎焊[J]. 张洋,闫久春. 焊接. 2008(08)
[5]基于接触角法计算固体表面张力的研究进展[J]. 罗晓斌,朱定一,石丽敏. 科学技术与工程. 2007(19)
[6]钼与石墨的扩散焊接[J]. 吴爱萍,邹贵生,马雪梅,任家烈. 稀有金属材料与工程. 2006(09)
[7]碳泡沫及石墨泡沫在航空上的应用[J]. 陈文. 航空维修与工程. 2005(03)
[8]非化学计量一氧化钛的颜色研究[J]. 李庆奎,石广新,钟晖,钟海云. 稀有金属. 2005(02)
[9]基于分子动力学结合神经网络的Au表面能计算方法[J]. 汤伟,朱定一,陈丽娟,关翔锋. 中国有色金属学报. 2005(01)
[10]炭素泡沫材料的制备和应用[J]. 曹敏,张书,周建民,王永刚. 材料科学与工程学报. 2004(04)
博士论文
[1]液态钎料超声驱动填缝机理及声空化作用研究[D]. 马琳.哈尔滨工业大学 2015
[2]SiC陶瓷与Ti-6Al-4V合金超声波辅助钎焊的润湿结合机制及工艺研究[D]. 陈晓光.哈尔滨工业大学 2013
[3]2024Al超声波辅助软钎焊工艺及连接界面接合机制[D]. 李远星.哈尔滨工业大学 2012
[4]液态钎料与铝基复合材料超声润湿复合机理及其应用研究[D]. 许志武.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]铜与石墨超声波辅助活性钎焊连接方法研究[D]. 尚江旭.兰州理工大学 2017
[2]超声作用下活性钎料在石墨表面铺展及其影响因素分析[D]. 颜泽华.兰州理工大学 2017
[3]超声波在辅助活性钎焊铝/石墨中的作用机理研究[D]. 刘新亚.兰州理工大学 2016
[4]多元合金化对钛铝合金高温抗氧化性能的研究[D]. 李丹.沈阳师范大学 2011
[5]石墨与铜钎焊工艺研究[D]. 朱艳.哈尔滨工业大学 2006
[6]中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D]. 李平.大连理工大学 2005
本文编号：3507086
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
钎料表面破碎氧化膜示意图
最高 加热 温度为 1200°C。图2.1超声 波辅 助钎 焊设备 图2.2 真空钼 丝炉2.3 试验研究方法2.3.1 真空钎焊工艺试验本试验 分为 两部 分 ：一是 真空 钎焊 铝 和石墨 ，二 是真 空 下钎料 润湿 母材试验 。在试 验中 采用尺 寸 为 60mm（ L）×20mm（W）×5mm（H）的 6063铝 合 金 板 材 和 尺 寸 为 25mm（ L） ×20mm（ W） ×5mm（ H） 的 石 墨 板 材 。真空钎 焊 6063 铝 合金和 石墨 试验 钎 料放置 方式 如 图 2.3 所 示， 将整体放入 钼丝 炉中 进 行真空 钎焊 试验 。真空度 为 4.5×10- 3P a，钎 焊温 度是分阶段式 升温 至 980°C，保温 1h， 待保 温后随 炉水 冷。 真 空下钎 料润 湿母
最高 加热 温度为 1200°C。图2.1超声 波辅 助钎 焊设备 图2.2 真空钼 丝炉2.3 试验研究方法2.3.1 真空钎焊工艺试验本试验 分为 两部 分 ：一是 真空 钎焊 铝 和石墨 ，二 是真 空 下钎料 润湿 母材试验 。在试 验中 采用尺 寸 为 60mm（ L）×20mm（W）×5mm（H）的 6063铝 合 金 板 材 和 尺 寸 为 25mm（ L） ×20mm（ W） ×5mm（ H） 的 石 墨 板 材 。真空钎 焊 6063 铝 合金和 石墨 试验 钎 料放置 方式 如 图 2.3 所 示， 将整体放入 钼丝 炉中 进 行真空 钎焊 试验 。真空度 为 4.5×10- 3P a，钎 焊温 度是分阶段式 升温 至 980°C，保温 1h， 待保 温后随 炉水 冷。 真 空下钎 料润 湿母
【参考文献】：
期刊论文
[1]连接温度对C/C复合材料及Cu连接接头残余应力的影响[J]. 张小英,张福勤,夏莉红,于奇. 中国有色金属学报. 2012(05)
[2]Fe-Al、Ti-Al和Ni-Al系金属间化合物多孔材料的研究进展[J]. 李婷婷,彭超群,王日初,王小锋,刘兵,王志勇. 中国有色金属学报. 2011(04)
[3]超声波及钎料成分对氧化铝/铜钎焊效果的影响[J]. 苏光,杜伟. 热加工工艺. 2011(07)
[4]高体积分数SiC颗粒增强铝基复合材料的超声波钎焊[J]. 张洋,闫久春. 焊接. 2008(08)
[5]基于接触角法计算固体表面张力的研究进展[J]. 罗晓斌,朱定一,石丽敏. 科学技术与工程. 2007(19)
[6]钼与石墨的扩散焊接[J]. 吴爱萍,邹贵生,马雪梅,任家烈. 稀有金属材料与工程. 2006(09)
[7]碳泡沫及石墨泡沫在航空上的应用[J]. 陈文. 航空维修与工程. 2005(03)
[8]非化学计量一氧化钛的颜色研究[J]. 李庆奎,石广新,钟晖,钟海云. 稀有金属. 2005(02)
[9]基于分子动力学结合神经网络的Au表面能计算方法[J]. 汤伟,朱定一,陈丽娟,关翔锋. 中国有色金属学报. 2005(01)
[10]炭素泡沫材料的制备和应用[J]. 曹敏,张书,周建民,王永刚. 材料科学与工程学报. 2004(04)
博士论文
[1]液态钎料超声驱动填缝机理及声空化作用研究[D]. 马琳.哈尔滨工业大学 2015
[2]SiC陶瓷与Ti-6Al-4V合金超声波辅助钎焊的润湿结合机制及工艺研究[D]. 陈晓光.哈尔滨工业大学 2013
[3]2024Al超声波辅助软钎焊工艺及连接界面接合机制[D]. 李远星.哈尔滨工业大学 2012
[4]液态钎料与铝基复合材料超声润湿复合机理及其应用研究[D]. 许志武.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]铜与石墨超声波辅助活性钎焊连接方法研究[D]. 尚江旭.兰州理工大学 2017
[2]超声作用下活性钎料在石墨表面铺展及其影响因素分析[D]. 颜泽华.兰州理工大学 2017
[3]超声波在辅助活性钎焊铝/石墨中的作用机理研究[D]. 刘新亚.兰州理工大学 2016
[4]多元合金化对钛铝合金高温抗氧化性能的研究[D]. 李丹.沈阳师范大学 2011
[5]石墨与铜钎焊工艺研究[D]. 朱艳.哈尔滨工业大学 2006
[6]中间相沥青基泡沫炭的制备及性能研究[D]. 李平.大连理工大学 2005
本文编号：3507086
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