成果信息

新材料及异种材料特种连接研究室以实现陶瓷、陶瓷基复合材料与其它异种金属的可靠连接为目的，对各扩散系的界面反应、反应物的种类、反应层的成长规律及对接头强度的影响等问题全面系统地研究。相继开展了SiC、Al2O3、TiC、TiB2、SiO2、石墨、C/C、C/SiC与异种金属的钎焊、扩散焊和自蔓延高温合成连接，取得了一系列创新性成果，与国际焊接水平保持同步。其技术指标： 1）SiC陶瓷与TiAl合金的扩散连接接头室温抗剪强度达到240MPa； 2）Al2O3陶瓷与5A05铝合金接头室温抗剪强度高于40MPa，漏气率小于1.0×10-9Pa?m3/s；采用自行研制的新型钎料可分别获得室温抗剪强度高达160MPa和144MPa，气密性良好的Al2O3陶瓷与可伐、Al2O3陶瓷与不锈钢钎焊接头； 3）SiO2玻璃陶瓷与TC4钛合金接头的室温抗剪强度达到110MPa、SiO2玻璃陶瓷与30Cr3高强钢接头的室温抗剪强度达到37MPa； 4）石墨与铜的钎焊接头室温抗剪强度为26MPa、接头平均电阻为3.3mΩ； 5）TiC金属陶瓷与钢的钎焊接头室温抗剪强度达到158MPa、TiC金属陶瓷与TiAl的自蔓延高温连接接头室温抗剪强度达到128MPa； 6）C/C复合材料与TC4合金的钎焊接头室温抗剪强度达到27MPa、C/SiC复合材料与金属Nb钎焊接头室温抗剪强度达到182MPa、600℃抗剪强度达到148MPa、800℃抗剪强度达到128MPa、1000℃抗剪强度达到87MPa。 )

背景介绍

新材料的研发推动着高新技术的发展，在增强国防军事实力、提高国民生活质量、发展国家经济等方面具有重要作用。陶瓷及陶瓷基复合材料作为一利结构材料，由于具有高熔点、高硬度及高温条件下优异的物理化学稳定性而成为高温条件下应用的优选材料。但因为脆性大、复杂尺寸构件加工困难的缺点制约着其应用范围。而金属材料塑性较佳，易于切削加工。因此，实现复杂大尺寸构件的加工常常需要将陶瓷及陶瓷基复合材料进行自身甚至与金属材料连接，以满足特殊尺寸、形状构件的加工需求。)

应用前景

陶瓷、陶瓷基复合材料与金属的焊接构件主要应用在电子、核能、宇航、电力、冶金、石化和机械制造等领域。)