电场作用下SiC陶瓷与Ti扩散连接工艺及机理研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bad_47
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
SiC陶瓷具有很多优良性能,但脆性大、难以加工等缺点限制了它的应用范围,将SiC陶瓷与金属连接,能充分发挥各自的优良性能,弥补各自的不足。陶瓷与金属的连接方法中,扩散连接比较常用,并且扩散连接的接头稳定性好,质量较高,耐腐蚀,但连接效率低。因此,本文对SiC与Ti在常规扩散连接的基础上进行了电场作用下的扩散连接,以期提高扩散连接效率。本文采用SEM、EDS、XRD、TEM以及剪切性能测试等手段研究了不同工艺条件下接头的显微组织以及界面微观结构,分析了工艺参数对接头质量的影响规律。SiC与Ti扩散连接工艺参数如温度、时间、压力等对扩散连接接头质量有较大的影响,且各参数之间交互作用。研究结果表明,工艺参数为1000℃/2h/7.5MPa时可获得质量较好的接头,其抗剪强度达到了66.4MPa。在此基础上,通过正交试验,研究了外加电压下SiC与Ti的扩散连接,各参数对接头连接质量影响程度依次为:温度﹥电压﹥时间,优化的工艺参数为950℃/1.5h/7.5MPa/400V,其接头抗剪强度达到了69.6MPa,实现了在不降低抗剪强度的前提下,降低了连接温度,缩短了连接时间,提高了连接效率。SiC陶瓷与金属Ti界面组织结构研究表明:SiC与Ti在扩散连接过程中发生界面反应,界面处生成了Ti5Si3Cx和TiC相,由SiC到Ti界面结构为SiC/TiC/(Ti5Si3Cx+TiC)/Ti。当金属接正极,陶瓷接负极时,电场促进界面原子扩散,界面扩散层增厚;而电压反接时会抑制界面处的扩散。随着外加电压的增大,电场的促进和抑制作用越显著。当温度较低反应层较薄时,SiC与Ti扩散连接接头的断裂发生在SiC/TiC界面处以及TiC层内;当反应层较厚时,断裂发生在TiC/(Ti5Si3Cx+TiC)界面处以及TiC层内。电场对扩散连接各个阶段均有贡献。在界面接触阶段,电压会使得界面产生极大的镜像吸附力,使两个表面结合更加紧密,界面吸附力随着外加电压的增大和界面间距的减小而增大;在扩散反应阶段,施加电压会使界面处离子扩散通量增加,即外电压会促进SiC和Ti扩散连接界面处离子的扩散,电压越大,促进作用越明显。
其他文献
医养结合模式是解决我国人口老龄化问题的重要途径之一,本文对医养结合的现实问题进行梳理,基于医养结合模式提出养老设施体系,构建城市级和社区级养老设施体系,并结合潍坊市
刑事科学证据是一柄双刃剑。一方面,其运用得当能够侦破案件或认定案件事实;另一方面,其运用不当也可能导致错案。本文主要从实体和程序两方面探讨刑事科学证据在我国司法实践
法治宣传教育是优化基层部队的遵法环境、学法环境、守法环境、用法环境,发挥环境育人功能中最为重要的一个环节。我军有着悠久的法治宣传教育史,但随着法治体系的不断发展,
继续教育是21世纪60年代随着终身教育思潮的兴起而发展起来的一种新的教育类型,它对于推动世界性教育运动的深入发展有着深远的影响。继续教育怎样才能适应由科技革命带来的
注塑成型作为主要的塑件加工方法之一,近年来被广泛应用汽车、电子、航空等领域。但在实际生产过程中总会出现诸多成型缺陷,如:短射、困气、熔接线、气纹和翘曲变形等。同时,
<正> 家庭是社会的细胞,在美国这个历史并不算太长的国家里,家庭模式及其价值观也几经演化。19世纪后期,由于城市化和工业化,美国家庭规模逐渐变小,离婚率上升,在家庭内部,亲
《墨子》一书中包含有丰富的管理思想。墨子管理思想以“天志”为管理的最高法则,以“中国家百姓之利”为管理效果的检验标准,以“兴天下之利,除天下之害”为管理目的,以“仁
厦门本岛雨水排放口截污工程采用将挡潮、行洪、截污功能集为一体的截流闸门系统,在不影响现状暗涵正常行洪要求的前提下,将旱季污水和初期雨水截流,经泵提升至污水系统。对
镁合金是一种适合于医用的金属植入材料,无毒副作用、可降解性以及生物力学性能良好。另一方面,镁合金存在耐蚀性差和生物相容性不佳的缺点,限制了它的应用。因此,在不影响镁