擴散連接條件對SiC-SiC接頭微觀組織和力學性能的影響.pdf

1、本文通過擴散連接工藝進行SiC陶瓷間的相互連接,采用XRD、SEM、EDS等技術和剪切強度試驗,研究中間層材料成分(Ti箔、Ni箔、Ti/Ni/Ti箔、浸漬Ti粉漿料、Ti粉壓片)、擴散連接工藝參數(連接溫度、外加壓力、保溫時間)對SiC陶瓷接頭微觀組織和力學性能的影響規(guī)律。
　　研究表明,在連接溫度1400℃、施加壓力30MPa、保溫時間1h的連接工藝參數下,采用Ti箔和Ti/Ni/Ti箔作為中間層的兩組,接頭微觀組織致密、接合

2、力學性能良好,具體表現為:接頭焊縫處物相主要為TiC還有少量的Ti5Si3和Ni-Si化合物;接頭焊縫寬度為38μm、45μm,母材C、Si元素在中間層均有一定擴散;接頭剪切強度為68.9MPa、138.0MPa,斷口表面組織致密;接頭焊縫處納米硬度為13.7GPa、19.0GPa,彈性模量為301.4GPa、352.1GPa。同時可以發(fā)現,Ti/Ni/Ti箔作為中間層時,接頭微觀組織致密性和結合強度要好于單獨Ti箔組。在不同的連接工藝

3、條件下,也有相同的規(guī)律。
　　研究擴散連接工藝參數對SiC/SiC接頭連接性能的影響規(guī)律時,發(fā)現隨著溫度升高,接頭組織致密性和力學性能提高,在1600℃時達到最佳,接頭焊縫寬度、剪切強度、焊縫處的納米硬度、彈性模量依次為13μm、207.6MPa、24.7GPa、547.3GPa;隨著壓力升高,接頭組織致密性和力學性能也相應提高,在45MPa壓力下達到最佳,接頭焊縫寬度、剪切強度、焊縫處的納米硬度、彈性模量依次為13μm、189.