Ti-Ni為中間層的SiC陶瓷擴(kuò)散連接接頭高溫力學(xué)性能研究.pdf

1、本文使用金屬Ti、Ni作為中間層，以擴(kuò)散連接工藝實(shí)現(xiàn)了SiC陶瓷的連接。研究了中間層類型及成分（Ti/Ni納米金屬粉及Ti/Ni金屬箔片，對(duì)Ti/Ni原子比分別進(jìn)行調(diào)整）、擴(kuò)散連接工藝、高溫氧化對(duì)陶瓷接頭微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能等方面的影響規(guī)律。
　　研究表明，使用金屬Ti、Ni作為中間層，其陶瓷接頭元素分布均勻、致密，其中的物相主要由TiC、Ti3SiC2、TiNi、Ni3Si、Ni2Si等組成，通過熱力學(xué)計(jì)算并結(jié)合XRD、EDS

2、等技術(shù)確認(rèn)了陶瓷接頭的形成機(jī)制。
　　中間層的類型對(duì)其接頭厚度有較大的影響，使用納米金屬粉作為中間層的接頭厚度約為150μm，且受成分影響較小，使用金屬箔片作為中間層的接頭厚度較薄，最薄約10μm，最厚不超過50μm，與成分有一定關(guān)系。使用納米金屬粉作為中間層的接頭力學(xué)性能在室溫及高溫條件下有較大的變化，在1000℃時(shí)接頭抗剪切強(qiáng)度與室溫較為接近，1200℃時(shí)其抗剪切強(qiáng)度大幅度提高，最大值可達(dá)116MPa。使用金屬箔片作為中間層的

3、接頭力學(xué)性能在高溫條件有較大幅度的提高，1000℃時(shí)最高可達(dá)128MPa，1200℃時(shí)有少量下降。就其綜合性能而言，使用Ti:Ni=1:1(at.)金屬箔片作為中間層時(shí)有最佳綜合性能，室溫、1000、1200℃時(shí)對(duì)應(yīng)的抗剪切強(qiáng)度分別為52MPa、128MPa、120MPa。
　　對(duì)綜合性能較好的中間層組份，研究了連接溫度對(duì)其性能的影響，發(fā)現(xiàn)隨著連接溫度提高，其各項(xiàng)性能均有所提高，1600℃擴(kuò)散連接接頭的室溫抗剪切強(qiáng)度約69MPa，