液態(tài)陶瓷釬焊熱機(jī)械相容零件焊接分析顯微鏡
利用樹脂滲透裂解或化學(xué)氣相滲透方法,可以制備包含碳纖維增強(qiáng)碳
基體的先進(jìn)C/C復(fù)合材料。采用不同的碳纖維、纖維纏繞方式、纖維涂層
、碳基體和制造工藝已經(jīng)研制出了各種各樣的C/C復(fù)合材料。這些纖維使
復(fù)合材料的強(qiáng)度和硬度更高、抗熱沖擊能力更好,而且當(dāng)高導(dǎo)電碳纖維碳
取向基面平行于纖維軸向時(shí),復(fù)合材料具有高的導(dǎo)電性。這些高導(dǎo)電纖維
沿著纖維方向可以迅速傳熱。C/C復(fù)合材料需要與其他材料連接以制造組
件。C/C復(fù)合材料與金屬的連接和組裝技術(shù),尤其涉及在熱管理中的應(yīng)用
。他們詳細(xì)討論了用于熱管理的C/C復(fù)合材料與鈦合金和覆銅鉬的真空釬
焊研究結(jié)果,介紹了待連接材料的潤濕性和熱機(jī)械相容性等技術(shù)難題,同
時(shí)系統(tǒng)討論了連接氣氛、釬料冶金反應(yīng)、表面粗糙度、殘余應(yīng)力與接頭微
觀組織、力學(xué)性能、接頭拓展設(shè)計(jì)等問題。
采用液態(tài)釬料釬焊陶瓷的基本要求是液態(tài)釬料可潤濕陶瓷母材。例如
:陶瓷與金屬的釬焊需要熔融釬料能夠鋪展和覆蓋待連接表面。這樣,需
要優(yōu)化釬料成分和連接條件以保證潤濕鋪展,通常需要添加化學(xué)活性添加
劑以調(diào)節(jié)待連接表面特性。因此,釬料研發(fā)涉及經(jīng)典表面科學(xué)、吸附現(xiàn)象
、高溫化學(xué)、相平衡和冶金學(xué)等多學(xué)科的交叉。
真空或高壓環(huán)境下碳一金屬系統(tǒng)的潤濕和接觸現(xiàn)象的物
理化學(xué)規(guī)律。此類現(xiàn)象包括了溶解、吸收和反應(yīng),所有這些都對釬焊行為
非常重要。
例如:作者說明了“非反應(yīng)”Ni。C熔體包含了弱變形Ni原子四面體和
八面體的集群,細(xì)長的碳鏈和封閉碳片段。碳鏈滲透到鎳基體中并均勻分
布到熔體中。碳鏈中的原子間距與平面石墨網(wǎng)絡(luò)類似,說明熔融的Ni中碳
原子之間的共價(jià)鍵受到部分抑制。當(dāng)熔體成分接近共晶成分時(shí),弱變形四
面體和八面體集群的尺寸和數(shù)量增加。這些集群作為吸附物質(zhì)的前驅(qū)體顯
著影響非反應(yīng)高溫體系的潤濕行為。