陶瓷与金属的连接技术 上PDF电子书下载

第1章 陶瓷与金属连接的基础问题 1

1.1 陶瓷与金属连接界面的润湿 2

1.1.1 钎料及中间层选择 2

1.1.2 母材表面处理状态及对润湿的影响 5

1.1.3 合金成分对润湿的影响 11

1.2 陶瓷与金属连接接头的界面反应 15

1.2.1 界面反应产物 15

1.2.2 界面反应的热力学计算 21

1.2.3 陶瓷和金属的扩散路径 24

1.3 陶瓷与金属连接接头的热应力 27

1.3.1 热应力的产生及影响因素 27

1.3.2 陶瓷和金属连接接头的热应力控制 29

1.3.3 陶瓷和金属连接接头的强度 32

参考文献 39

第2章 SiC与Ti及其合金的连接 49

2.1 SiC与Ti的连接 49

2.1.1 SiC／Ti接头的界面组织 50

2.1.2 反应相的形成条件与扩散路径 58

2.1.3 反应相的形成机理 59

2.1.4 反应相成长的动力学 63

2.1.5 接头的力学性能 67

2.2 SiC与Ti-Co合金的连接 73

2.2.1 SiC／Ti-Co接头的界面组织 74

2.2.2 Ti含量对接头抗剪强度的影响 76

2.2.3 连接时间对接头强度的影响 77

2.2.4 连接温度对接头强度的影响 77

2.3 SiC与Ti-Fe合金的连接 78

2.3.1 界面组织分析 78

2.3.2 Ti含量对接头强度的影响 80

2.3.3 连接时间对接头强度的影响 80

2.3.4 接头的高温强度 81

2.4 SiC与TiAl合金的连接 81

2.4.1 SiC／TiAl接头的界面组织 82

2.4.2 SiC／TiAl界面反应相的形成过程 86

2.4.3 界面反应层的成长规律 88

2.4.4 连接工艺参数对接头性能的影响 90

参考文献 93

第3章 SiC与Cr及其合金的连接 96

3.1 SiC与Cr的连接 96

3.1.1 SiC／Cr扩散连接的界面组织 96

3.1.2 SiC／Cr界面反应相的形成及扩散路径 104

3.1.3 界面反应相的形成机理 106

3.1.4 反应相成长的动力学 108

3.1.5 接头的力学性能 113

3.2 SiC与Ni-Cr合金的连接 116

3.2.1 界面组织 117

3.2.2 反应相形成及扩散路径 120

3.2.3 界面反应层的成长 121

3.2.4 合金成分对组织的影响 123

参考文献 124

第4章 SiC与Nb、Ta的连接 126

4.1 SiC与Nb的连接 126

4.1.1 SiC／Nb接头的界面组织 127

4.1.2 SiC／Nb的扩散路径 134

4.1.3 反应相的形成机理 137

4.1.4 反应相成长的动力学 140

4.1.5 接头的力学性能 143

4.2 SiC与Ta的连接 146

4.2.1 SiC／Ta接头的界面组织 146

4.2.2 反应相的形成机理 149

4.2.3 反应相的形成及成长 151

4.2.4 界面组织对接头强度的影响 153

参考文献 155

第5章 TiC金属陶瓷与钢的钎焊 157

5.1 TiC金属陶瓷／45钢钎焊接头的界面结构 158

5.1.1 界面组织形态及反应产物 158

5.1.2 钎焊工艺参数对界面结构的影响 161

5.1.3 钎焊界面的机理研究 165

5.2 TiC金属陶瓷／45钢钎焊接头的力学性能 169

5.2.1 接头抗剪强度及其影响因素 170

5.2.2 接头的断裂部位分析 173

5.3 TiC金属陶瓷／45钢界面反应层的成长行为 178

5.3.1 （Cu，Ni）＋（Fe，Ni）扩散层成长的动力学方程 179

5.3.2 TiC金属陶瓷侧（Cu，Ni）凝固层成长的动力学方程 183

5.3.3 TiC金属陶瓷／45钢钎焊接头界面反应层的成长行为 186

5.4 TiC金属陶瓷／45钢真空钎焊中Zn挥发增强钎料润湿性 192

5.4.1 Zn挥发增强钎料对陶瓷的润湿性 193

5.4.2 TiC金属陶瓷／AgCuZn／45钢的氩气保护钎焊 199

参考文献 202

第6章 TiC金属陶瓷与TiAl合金的自蔓延反应辅助连接 205

6.1 自蔓延反应辅助连接中间层优化设计 206

6.1.1 粉末中间层的优选 206

6.1.2 粉末中间层的反应机理 211

6.1.3 多层膜中间层的优选与反应特性 214

6.2 采用粉末中间层连接TiC金属陶瓷与TiAl合金 219

6.2.1 界面组织分析 219

6.2.2 工艺参数对接头界面组织的影响 223

6.2.3 连接接头力学性能分析 230

6.3 采用Al／Ni多层膜连接TiC金属陶瓷与TiAl合金 232

6.3.1 界面组织分析 232

6.3.2 纳米级Al／Ni多层膜的制备 235

6.3.3 工艺参数对接头界面组织的影响 238

6.3.4 连接接头力学性能分析 241

6.3.5 连接过程温度场分析 242

参考文献 244

第7章 Si3N4陶瓷与TiAl合金的钎焊 245

7.1 Si3N4／AgCu／TiAl钎料接头界面组织与性能 245

7.1.1 Si3N4／AgCu／TiAl钎焊接头界面组织分析 247

7.1.2 工艺参数对Si3N4／AgCu／TiAl接头界面组织结构的影响 250

7.1.3 Si3N4／AgCu／TiAl钎焊接头组织演化及连接机理 253

7.1.4 工艺参数对Si3 N4／AgCu／TiAl接头抗剪强度的影响 259

7.2 复合钎料开发及钎焊接头组织和性能 261

7.2.1 复合钎料的成分及性能 261

7.2.2 Si3 N4／AgCuTic／TiAl钎焊接头界面组织分析 263

7.2.3 工艺参数对Si3N4／AgCuTic／TiAl接头界面组织的影响 265

7.2.4 Si3N4／AgCuTic／TiAl钎焊接头组织演化及连接机理 269

7.2.5 工艺参数对TiAl／AgCuTic／Si3N4接头性能的影响 274

7.3 Si3N4／AgCuTic／TiAl接头残余应力 277

7.3.1 钎焊接头有限元模型网格划分与边界条件 277

7.3.2 钎焊接头残余应力有限元分析 279

参考文献 282

第8章 Ti3AlC2陶瓷与TiAl合金的扩散连接 284

8.1 Ti3AlC2陶瓷与TiAl合金的直接扩散连接 284

8.1.1 Ti3AlC2陶瓷和TiAl合金的焊接性分析 284

8.1.2 Ti3AlC2／TiAl接头界面组织分析 287

8.1.3 工艺参数对Ti3AlC2／TiAl接头界面组织的影响 288

8.1.4 工艺参数对Ti3AlC2／TiAl接头力学性能的影响 290

8.1.5 Ti3AlC2／TiAl接头断口分析 292

8.1.6 Ti3AlC2／Ti3AlC2直接扩散连接 293

8.2 Zr／Ni复合中间层液相扩散连接Ti3AlC2陶瓷和TiAl合金 293

8.2.1 Ni箔中间层扩散连接Ti3AlC2陶瓷和TiAl合金 294

8.2.2 Zr／Ni复合中间层液相扩散连接Ti3AlC2陶瓷和TiAl合金 296

8.3 Ti／Ni复合中间层固相扩散连接Ti3AlC2陶瓷和TiAl合金 304

8.3.1 Ti3AlC2／Ni／Ti／TiAl扩散连接接头界面组织分析 304

8.3.2 工艺参数对Ti3AlC2／Ni／Ti／TiAl接头界面组织的影响 308

8.3.3 工艺参数对Ti3AlC2／Ni／Ti／TiAl接头力学性能的影响 315

8.3.4 Ti3AlC2／Ni／Ti／TiAl接头断口分析 317

8.3.5 Ti3AlC2／Ni／Ti／TiAl界面反应机制 321

参考文献 325