Ti 3 SiC 2 陶瓷与Fe扩散连接界面的结构及性能
发布时间：2022-12-04 22:23
Ti3SiC2陶瓷具有良好的热性能、高强度、低密度易于加工等优点,从而得到了许多学者的广泛关注。但是由于Ti3SiC2陶瓷材料具有脆性、难以制备大尺构件的问题,极大的限制了它的应用。将其与其它金属材料连接可以得到大尺寸和较为复杂的构件,满足了工业生产的需要,在很大程度上扩大Ti3SiC2陶瓷材料的应用范围。但是Ti3SiC2陶瓷材料与金属的物理、化学、力学性能上存在着极大差异,很难得到理想的连接界面,因此研究Ti3SiC2陶瓷材料与金属的连接具有重要的实际意义。本文采用扩散连接的方法实现Ti3SiC2陶瓷材料与Fe的连接。利用XRD、SEM、EDS以及剪切性能测试等手段研究Ti3SiC2陶瓷与Fe扩散连接的界面结构、界面反应机理和接头强度,分析不同连接工艺参数对Ti3
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 Ti_3SiC_2陶瓷材料
1.1.1 Ti_3SiC_2陶瓷的结构及性能
1.1.2 Ti_3SiC_2陶瓷材料的制备工艺
1.2 金属与陶瓷连接
1.2.0 钎焊
1.2.1 扩散连接技术
1.2.2 自蔓延高温连接(SHS)
1.3 扩散连接界面
1.3.1 界面结构
1.3.2 中间层
1.3.3 材料表面的处理
1.4 金属与陶瓷扩散连接的影响因素
1.4.1 温度的影响
1.4.2 压力的影响
1.4.3 保温时间的影响
1.5 本试验研究的目的和内容
2 实验材料及方法
2.1 实验设备及材料
2.1.1 真空热压烧结设备
2.1.2 实验材料
2.2 扩散连接
2.2.1 扩散连接工艺
2.3 实验分析方法
2.3.1 SEM/EDS分析
2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
2.3.3 剪切强度分析
3 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe扩散连接界面反应机理
3.1 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe连接界面形貌
3.2 界面成分分析
3.2.1 界面SEM/EDS分析
3.2.2 界面XRD分析
3.3 界面连接形成过程
3.3.1 物理接触过程
3.3.2 反应层B形成阶段
3.3.3 反应层C形成阶段
3.4 本章小结
4 Ti_3SiC_2与Fe连接界面扩散行为分析
4.1 扩散连接反应层厚度
4.2 工艺参数对反应层的影响
4.2.1 时间对反应层的影响
4.2.2 温度对反应层生长速率的影响
4.3 本章小结
5 Ti_3SiC_2与Fe连接接头力学性能分析
5.1 剪切强度分析
5.1.1 扩散温度对剪切强度的影响
5.1.2 扩散时间对剪切强度的影响
5.1.3 扩散压力对剪切强度的影响
5.2 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe接头剪切断口分析
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
插图附录表清单
在校研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti2SC陶瓷粉体的制备及其机理研究[J]. 孙纳纳,关春龙. 陶瓷. 2016(08)
[2]放电等离子烧结制备Ti3SiC2导电陶瓷及性能表征[J]. 姜树祥,刘可心,许婉芬. 中国陶瓷. 2016(07)
[3]新型金属陶瓷材料Ti3SiC2的研究进展[J]. 肖琪聃,吴珊. 山东化工. 2015(05)
[4]金属陶瓷与金属焊接技术的研究现状与展望[J]. 叶大萌,熊惟皓,徐华安. 材料导报. 2006(08)
[5]断口学的发展及微观断裂机理研究[J]. 钟群鹏,赵子华,张峥. 机械强度. 2005(03)
[6]SiC/Fe界面固相反应模型[J]. 汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩,汤涛. 无机材料学报. 2003(04)
[7]SiC/金属界面固相反应与控制的研究进展[J]. 汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩. 硅酸盐学报. 2003(03)
[8]TiAl/40Cr扩散连接接头的界面结构及相成长[J]. 冯吉才,李卓然,何鹏,张秉刚. 中国有色金属学报. 2003(01)
[9]燃烧合成技术焊接TiB2陶瓷/金属Fe[J]. 何代华,傅正义,王皓,张金咏. 焊接学报. 2002(06)
[10]异种材料扩散连接接头残余应力的分布特征及中间层的作用[J]. 何鹏,冯吉才,钱乙余. 焊接学报. 2002(01)
博士论文
[1]TiC金属陶瓷与304不锈钢的连接工艺及相关理论研究[D]. 李佳.重庆大学 2016
[2]TiAl与TiC金属陶瓷自蔓延反应辅助扩散连接机理研究[D]. 曹健.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
本文编号：3709096
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 Ti_3SiC_2陶瓷材料
1.1.1 Ti_3SiC_2陶瓷的结构及性能
1.1.2 Ti_3SiC_2陶瓷材料的制备工艺
1.2 金属与陶瓷连接
1.2.0 钎焊
1.2.1 扩散连接技术
1.2.2 自蔓延高温连接(SHS)
1.3 扩散连接界面
1.3.1 界面结构
1.3.2 中间层
1.3.3 材料表面的处理
1.4 金属与陶瓷扩散连接的影响因素
1.4.1 温度的影响
1.4.2 压力的影响
1.4.3 保温时间的影响
1.5 本试验研究的目的和内容
2 实验材料及方法
2.1 实验设备及材料
2.1.1 真空热压烧结设备
2.1.2 实验材料
2.2 扩散连接
2.2.1 扩散连接工艺
2.3 实验分析方法
2.3.1 SEM/EDS分析
2.3.2 X射线衍射分析(XRD)
2.3.3 剪切强度分析
3 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe扩散连接界面反应机理
3.1 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe连接界面形貌
3.2 界面成分分析
3.2.1 界面SEM/EDS分析
3.2.2 界面XRD分析
3.3 界面连接形成过程
3.3.1 物理接触过程
3.3.2 反应层B形成阶段
3.3.3 反应层C形成阶段
3.4 本章小结
4 Ti_3SiC_2与Fe连接界面扩散行为分析
4.1 扩散连接反应层厚度
4.2 工艺参数对反应层的影响
4.2.1 时间对反应层的影响
4.2.2 温度对反应层生长速率的影响
4.3 本章小结
5 Ti_3SiC_2与Fe连接接头力学性能分析
5.1 剪切强度分析
5.1.1 扩散温度对剪切强度的影响
5.1.2 扩散时间对剪切强度的影响
5.1.3 扩散压力对剪切强度的影响
5.2 Ti_3SiC_2陶瓷与Fe接头剪切断口分析
5.3 本章小结
6 结论
参考文献
插图附录表清单
在校研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Ti2SC陶瓷粉体的制备及其机理研究[J]. 孙纳纳,关春龙. 陶瓷. 2016(08)
[2]放电等离子烧结制备Ti3SiC2导电陶瓷及性能表征[J]. 姜树祥,刘可心,许婉芬. 中国陶瓷. 2016(07)
[3]新型金属陶瓷材料Ti3SiC2的研究进展[J]. 肖琪聃,吴珊. 山东化工. 2015(05)
[4]金属陶瓷与金属焊接技术的研究现状与展望[J]. 叶大萌,熊惟皓,徐华安. 材料导报. 2006(08)
[5]断口学的发展及微观断裂机理研究[J]. 钟群鹏,赵子华,张峥. 机械强度. 2005(03)
[6]SiC/Fe界面固相反应模型[J]. 汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩,汤涛. 无机材料学报. 2003(04)
[7]SiC/金属界面固相反应与控制的研究进展[J]. 汤文明,郑治祥,丁厚福,金志浩. 硅酸盐学报. 2003(03)
[8]TiAl/40Cr扩散连接接头的界面结构及相成长[J]. 冯吉才,李卓然,何鹏,张秉刚. 中国有色金属学报. 2003(01)
[9]燃烧合成技术焊接TiB2陶瓷/金属Fe[J]. 何代华,傅正义,王皓,张金咏. 焊接学报. 2002(06)
[10]异种材料扩散连接接头残余应力的分布特征及中间层的作用[J]. 何鹏,冯吉才,钱乙余. 焊接学报. 2002(01)
博士论文
[1]TiC金属陶瓷与304不锈钢的连接工艺及相关理论研究[D]. 李佳.重庆大学 2016
[2]TiAl与TiC金属陶瓷自蔓延反应辅助扩散连接机理研究[D]. 曹健.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]SiC陶瓷与金属W的连接及工艺研究[D]. 魏倩倩.武汉理工大学 2012
本文编号：3709096
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3709096.html