陶瓷/金属钎焊与扩散连接的研究现状

工程陶瓷由于具有优异的综合性能,在许多领域得到广泛应用,但其加工性能差,通常需要与金属组成复合结构.实现陶瓷与金属之间的可靠连接是推进陶瓷材料应用的关键,钎焊和扩散连接被认为是陶瓷/金属连接中较为适合的方法.文中对近年来国内外陶瓷/金属钎焊和扩散连接技术领域的研究现状进行了综述,认为活性金属钎焊和部分瞬间液相连接发展比较成熟,部分瞬间液相连接充分结合了活性钎焊和固相扩散连接两者的优点,将成为未来陶瓷/金属连接的发展方向.     

陶瓷与金属异种材料连接技术研究现状

陶瓷与金属的连接构件可充分互补其各自性能上的不足,改变了单一的复杂陶瓷零件成型困难与使用过程中抵抗冲击载荷能力差的现状。连接方法降低了陶瓷与金属的连接构件的制造成本,在众多领域上有潜在的应用前景。其相应的连接方法包括钎焊连接、自蔓延高温合成连接和固相扩散连接等。以五种常见的陶瓷为例,分析了陶瓷与金属连接的难点,对陶瓷与金属异种材料的连接现状进行了论述。重点介绍了陶瓷与金属的连接机理、工艺特点及研究现状,并对发展趋势进行了展望。     

陶瓷/金属扩散焊研究现状

陶瓷作为世界上使用最早的材料之一，具有较为优异的综合性能，在航空航天、工业生产等方面得到了广泛的使用。但是由于其加工性能较差、又硬又脆等特点，在实际的生产应用中往往会将其与金属连接起来形成复合结构，选择合适的连接技术就成为了决定陶瓷/金属性能强弱的关键。人类社会的进步也使得焊接陶瓷/金属的方法有了长足的进步，在众多的焊接方法中，扩散焊接被公认为是连接陶瓷与金属最好的方法之一，文中主要对陶瓷/金属扩散焊接的国内外研究现状进行了总结，并提出了陶瓷/金属进行扩散连接存在的问题以及部分改进的方法。     

陶瓷与金属连接的研究现状

陶瓷具有耐磨、耐高温、高硬度和抗腐蚀等许多优良性能,在宇航、能源等领域有着重要应用.但是,陶瓷在常温下韧性差,难以制备复杂形状的零件.采用连接技术制备陶瓷/金属复合构件,既可以利用陶瓷材料优异的高温性能,又可以发挥出金属材料的塑性和韧性,满足现代工程应用的需要.文中对陶瓷与金属的连接方法作了综述,钎焊与扩散连接依然是最常用的连接方法,界面反应是陶瓷与金属连接的核心问题,对接头性能起决定作用.在对陶瓷与金属的界面反应研究中,目前还主要局限在试验研究上,缺乏系统性和理论性.尤其对多元多相反应过程,不同相形成次序规律及成长模型都是亟待解决的难题.     

SiC陶瓷及其复合材料连接的研究现状北大核心

SiC陶瓷及其复合材料(C●SiC,SiCΤ/SiC)具有优异的性能,被广泛应用于高温结构材料领域,因此,SiC陶瓷及其复合材料的连接已经成为了材料工程领域的研究热点。分析了SiC陶瓷及其复合材料自身连接及其与金属连接的难点,综述了几种主要的连接方法,包括活性金属钎焊、固相扩散连接、瞬时液相连接、自蔓延高温合成连接和先驱体连接,重点介绍了它们的连接机理、工艺特点及研究现状,并对未来的发展趋势进行了展望。     

陶瓷基复合材料与金属连接的研究进展

陶瓷基复合材料是一种新兴的热结构材料，解决其自身及其与金属的连接工艺，是实现其推广应用的重要课题之一。首先分析了陶瓷基复合材料自身连接及其与金属连接的难点，在此基础上从解决被连接材料的化学相容性与物理匹配性两方面出发，综述了陶瓷基复合材料自身及其与金属连接的研究进展，并介绍了几种典型的连接实例——活性金属钎焊、部分瞬间液相扩散连接以及宏观结构梯度中间层设计。     

陶瓷基复合材料/金属焊接研究现状

由于用粒子、晶须或纤维增韧的陶瓷基复合材料具有良好的耐磨和耐腐蚀性,是目前备受重视的新型结构材料,用焊接的方法将其与金属焊接制成复合构件可推广应用.介绍了陶瓷/金属常用焊接方法的特点及连接机理,着重讨论了钎焊和扩散焊方法,并对陶瓷基复合材料/金属的焊接研究现状进行了分析.     

陶瓷与金属连接技术的研究进展

实现陶瓷与金属的可靠连接既可充分发挥陶瓷与金属的性能互补,同时又能扩大陶瓷材料的应用领域,满足现代工程应用的需要.文中介绍了各种连接方法的机理及特点,重点介绍了有广阔应用前景的钎焊、扩散焊以及瞬间液相连接工艺.     

Si3N4陶瓷连接技术研究进展

Si3N4陶瓷的连接技术作为其广泛使用的重要前提,受到了国内外学者的广泛关注.文中概述了近年来国内外几种Si3N4陶瓷与自身及其它金属材料的连接技术,涉及的连接方法包括活性金属钎焊、固相扩散连接、瞬时液相扩散连接和玻璃焊接,重点介绍了Si3N4陶瓷连接时的接头界面结构、连接机理及接头质量.     

陶瓷与金属扩散连接和场致扩散连接研究现状和进展

连接技术是材料加工和实际工程应用的热点内容,而扩散连接技术是实现陶瓷和金属可靠连接的主导方法之一.主要介绍了扩散连接的工艺、接头元素扩散与界面反应以及残余应力分析等,并在此基础上简介了场致扩散连接的工艺及其界面反应机理,突出了其温度低、时间短、压力小以及简便的工艺特点.     

钛合金与其它金属材料扩散连接研究现状与发展

先进材料钛及钛合金与其它金属材料的扩散连接技术是当前材料连接领域的热点研究课题之一。本综述了钛合金与其它金属材料扩散连接研究现状与发展,重点介绍了钛及钛合金与钢、铜合金、铝及其合金的扩散连接界面反应、连接工艺研究等内容,分析其优势与局限性,并展望其发展趋势。     

陶瓷与金属的连接方法及应用

陶瓷与金属组成的复合我件具有广阔的应用前景,而陶瓷与金属的连接技术是陶瓷工程应用的关键。本文综述了适用于陶瓷与金属连接的各种方法,重点介绍它们的原理,特点适用范围,最新进展及工程应用。     

钛合金与非金属材料扩散连接研究现状与发展

钛及钛合金与非金属材料的扩散连接技术是当前材料连接领域的热点之一。综述了钛合金与陶瓷、石墨和半导体非金属材料扩散连接研究现状与发展,重点介绍了界面反应、连接工艺研究等内容,分析其优势与局限性,并展望其发展趋势。     

Ceramic bonding and joint＇s strengthening through forming intermetallic compounds in situ

The transient liquid phase diffusion bonding of Si3N4 ceramics with Ti/Ni/Ti and Al/Ti/AI multiple interlayers was performed. The formation of intermetallic compounds in situ and their effects on the joints‘ strengths were investigated. The Ti/Ni/Ti interlayers produce NiTi and Ni3Ti layers with considerable room temperature ductility and high elevated temperature strength to strengthen the bonding zone metals and the joints. The joints with 142 MPa shear strength at room temperature and 88 MPa shear strength at 800℃ are achieved under appropriate parameters, respectively. Al/Ti/Al interlayers transform into a special bonding zone metal with a large amount of Al3 Ti particles and a small amount of Al-based solid solution, and in this case, the joints are strengthened significantly. Their strengths at room temperature and 600℃ reach 90 MPa and 30 MPa, respectively.     

INTERFACIAL ATOMIC-REACTION MODEL FOR DIFFUSION BONDING OF METALS

According to probability theory and atomic activation on bonding interface of metals,a mathematical model was developed for the atomic interfacial reaction during diffusionbonding.The effect of parameters of bonding processing and material on the bondingstrength was then gained.It was suggested that the activation centre of atomic interfacialreaction of bonding may be,in situ,the boundary dislocation and its elastic stress field.A substantial agreement about the quantitative prediction of the model was made withthe results of diffusion bonding experiments for 7075Al alloy     

射频溅射薄膜改善氮化铝陶瓷与金属连接性研究

本文升绍了一种改善氨化铝(AIN)陶瓷与金属连接性的新工艺方法。首先采用射频溅射在AIN陶瓷表面沉积铝、钛薄膜,然后用真空钎焊和扩散焊实现经表面改性的AIN陶瓷与Cu和FeNi42等金属的连接。由于射频溅射于射频溅射的Al、Ti薄膜改善了AIN陶瓷与金属的润湿性,所以AIN／金属的结合强度咐显提高。通过对结台界面的显微形貌站构分析咀及接头应力计算,阐明了采用功能梯度材料(FGM)过渡层可以进一步改善AIN／金属的连接性。     

金属扩散焊接的原子反应模型

本文根据概率理论和金属扩散焊接过程中焊接面上原子激活的特点,建立了接合面上原子成键反应的数学模型,从而给出了焊接工艺参数和材料参数对接合强度的影响规律,模型中采用了界面上原子反应激活中心是界面位错及其弹性应力场的假设。文中以7075Al合金扩散焊接实验为基础,对模型进行了定量计算,计算结果与实验结果基本一致。     

Interfacial bonding state on different metals Ag, Ni in cold pressure welding

1　INTRODUCTIONThetechnologyofcoldpressureweldingiswide lyusedtoachievethejoiningofthesameordifferentmetalswithdifferentthermophysicalpropertiesandotherconditions ,foritsparesenergysources,simpli fiesweldingequipments,doesnotneedtobeheated ,anddoesnotcausethemelting ,theheateffectzoneandthebrittlecompounds .Accordinglythetechnolo gymaybesatisfiedwiththedemandofcomprehen sivepropertiesinindustryapplication ,andwillsolvetheconflictbetweentheincreasingdeficienciesandgrowingdemands .Onthesideo…     

异种金属摩擦焊接头结合的特点

试验得出异种金属摩擦焊接头处存在着一个具有一定宽度的“结合区”。在这个区域中,从两种金属基体上所生长出来的“树枝”相互穿插,形成一个镶嵌型的空间层状结构。这种空间层状结构的存在使接头具有“体结合”的性质,而不是简单的“面结合”,使接头具有一般“面结合”接头所不具备的特点。这种空间层状结构产生的原因是:(1)两种金属热物理性能的不同,引起最高温度面及主要摩擦发热面偏离接触面;(2)加压旋转过程中接触面上偶然性的高低起伏不断的演变。事实证明,在同种金属摩擦焊接头中也有这种现象存在。