以Si-CaO/Al2O3-Si為連接層的C/C復(fù)合材料擴(kuò)散連接接頭微觀組織及其剪切強(qiáng)度

編號：CYYJ03389

篇名：以Si-CaO/Al2O3-Si為連接層的C/C復(fù)合材料擴(kuò)散連接接頭微觀組織及其剪切強(qiáng)度

作者：賈建剛 高康博 王曉昱

關(guān)鍵詞： Si-CaO/Al2O3-Si夾層 C/C復(fù)合材料 擴(kuò)散連接 微觀組織 剪切強(qiáng)度

機(jī)構(gòu)： 蘭州理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 蘭州理工大學(xué)省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州工業(yè)研究院化學(xué)與新能源新材料研究所

摘要： CaO/Al2O3用于SiC之間的擴(kuò)散連接,具有接頭強(qiáng)度高、連接可靠等優(yōu)點(diǎn),但CaO/Al2O3與C/C復(fù)合材料的潤濕性差,不宜直接用于C/C復(fù)合材料的擴(kuò)散連接。為解決C/C復(fù)合材料難以焊接以及連接接頭強(qiáng)度較低的問題,本文采用Si-CaO/Al2O3-Si復(fù)合夾層作為連接層,對C/C復(fù)合材料進(jìn)行擴(kuò)散連接,通過Si與C/C在高溫下反應(yīng)生成SiC以及SiC與CaO/Al2O3之間的相互作用,獲得高強(qiáng)度接頭。結(jié)果表明,隨著保溫時(shí)間的延長,接頭的剪切強(qiáng)度先升高后下降。1500℃保溫90 min的接頭,剪切強(qiáng)度達(dá)到38.17 MPa,連接接頭內(nèi)部形成“富Si的過渡層-中間層-富Si的過渡層”對稱結(jié)構(gòu),接頭中生成的物相主要包含SiC以及由Al2SiO5、SiO2、CaAl4O7等構(gòu)成的復(fù)合玻璃相,剪切斷裂主要發(fā)生在C/C基體上,說明接頭強(qiáng)度及其與基體的結(jié)合強(qiáng)度超過了基體強(qiáng)度,是一種非�？煽康倪B接方式。