Ti2AlC陶瓷和銅的連接工藝與機(jī)理研究.pdf

1、Ti2AlC三元層狀陶瓷兼具陶瓷和金屬的優(yōu)異性能，獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能使得Ti2AlC陶瓷和銅的連接有著十分重要的工程意義。本文采用Al箔和Ag-Cu共晶箔兩種釬料連接Ti2AlC陶瓷和銅，研究了連接工藝參數(shù)對(duì)釬焊接頭的組織、力學(xué)性能和電性能的影響，通過X射線衍射、掃描電子顯微分析和能譜分析等手段觀察了接頭的顯微組織、元素的成分分布和接頭的斷口形貌，以及確定了反應(yīng)產(chǎn)物的類型，探討了界面的連接機(jī)理。
　　使用Al箔在500℃擴(kuò)散連接Ti

2、2AlC陶瓷和銅時(shí)，Al和Ti2AlC通過原子的擴(kuò)散形成較好的連接，Al和Cu在銅母材側(cè)相互擴(kuò)散,析出了帶狀分布的金屬間化合物層；在600℃釬焊時(shí)，液態(tài)釬料在陶瓷母材的表面很難潤(rùn)濕，難以實(shí)現(xiàn)Ti2AlC陶瓷和銅之間的連接；在650℃和700℃連接Ti2AlC陶瓷和銅時(shí)，Al、Cu之間的交互作用強(qiáng)烈，在接頭中析出脆硬的金屬間化合物層，由兩側(cè)母材的熱錯(cuò)配產(chǎn)生的殘余應(yīng)力得不到緩和，導(dǎo)致在接頭中出現(xiàn)裂紋。綜上所述，使用Al箔連接Ti2AlC陶瓷

3、和銅，接頭處析出的金屬間化合物層不僅嚴(yán)重影響了接頭的力學(xué)性能，同時(shí)對(duì)接頭的導(dǎo)電性也十分不利，因此Al不適合用來連接Ti2AlC陶瓷和銅。
　　使用Ag-Cu釬料釬焊Ti2AlC陶瓷和銅，在850℃時(shí)能夠獲得接頭組織和性能較為理想的接頭，接頭的構(gòu)成為：Ti2AlC陶瓷/Ti2AlC與釬料的交互作用區(qū)/焊縫/銅側(cè)擴(kuò)散層/銅母材。在本研究的范圍內(nèi)，隨著釬焊溫度的升高，接頭剪切強(qiáng)度表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)。接頭的導(dǎo)電性隨著釬焊溫度的升高呈