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。     

陶瓷/金属的钎焊

根据陶瓷与金属连接材料的广阔应用前景，介绍了陶瓷与金属钎焊的几种主要方法，探讨了陶瓷与金属钎焊中的难点，陶瓷与金属钎焊的润湿问题，分析了解决陶瓷与金属物性不匹配问题。     

Ti_3Al和Ti+Al在TiB_2—Fe系陶瓷中的反应机理研究和比较

研究了金属 Ti、Al、以及金属间化合物 Ti3Al在 Ti B2 - Fe系陶瓷中的反应、分布 ,分析比较它们在 Ti B2 - Fe系陶瓷中的作用及反应机理     

陶瓷/金属异质钎焊连接研究进展

钎焊作为制造业中材料连接较广泛的方法之一,在医疗、电力电子和汽车等领域应用广泛,各国学术界认为钎焊是陶瓷/金属异质连接中最有效、最具有发展潜力的连接方式。本文主要对近20年各国有关陶瓷/金属钎焊异质连接的研究报道进行详细综述。首先综述了陶瓷/金属钎焊的研究概况,其次分别从氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、陶瓷基复合材料4种陶瓷材料方面以及活性金属钎焊、空气反应钎焊、接触反应钎焊、玻璃钎焊和超声波辅助钎焊5种钎焊方法详细评述陶瓷/金属异质钎焊的研究进展。然后介绍了陶瓷/金属异质钎焊在医疗、电力电子和汽车领域的应用,最后指出陶瓷/金属异质钎焊技术研究和发展过程中存在的不足,并展望陶瓷/金属异质钎焊技术未来发展的方向,为陶瓷/金属异质材料连接的相关研究和工程应用提供理论依据和技术支撑。     

陶瓷与金属钛的真空扩散焊工艺

在工业生产中经常遇到陶瓷与金属钛的焊接问题,以电子加速器中加速管器件的扩散焊为例,概述了陶瓷与金属钛的扩散焊工艺,该工艺已在科研项目中得到应用。     

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.     

陶瓷与金属的焊接技术

陶瓷与金属的焊接是扩大陶瓷应用领域的关键技术之一。本文介绍了陶瓷与金属焊接的技术方法及其最新进展，阐述了陶瓷与金属焊接技术的应用前景     

氧化锆陶瓷润湿及钎焊的研究进展

氧化锆陶瓷因其优良的物理力学性能,已成为一种最具有发展前景的先进结构和功能材料.氧化锆陶瓷/金属的连接技术也成为其重要应用的瓶颈技术之一.本文综述了氧化锆陶瓷的润湿、钎焊工艺、及其与钎料之间的界面结构和界面反应,并对界面反应的热力学进行了初步讨论,旨在为陶瓷/金属连接的发展提供参考,最后针对目前研究和应用过程中面临的问题提出了一些看法.     

氧化铝陶瓷与金属活性钎焊研究进展

氧化铝陶瓷是应用最为广泛的陶瓷材料之一,但是陶瓷材料固有的硬性和脆性使其难以加工与制造,需要与金属连接起来,实现与金属性能上的互补,以期获得兼具陶瓷和金属各自优异性能的陶瓷一金属复合构件.对氧化铝陶瓷与金属的活性钎焊方法作了综述,着重讨论了活性钎焊技术的发展、常用的活性钎料;在活性钎焊机理方面,分析了陶瓷/金属润湿性的有关理论、界面反应及其对活性钎焊接头质量的影响.可以看到,活性钎焊已经成功实现了氧化铝陶瓷与铁、铜、镍、钛、铌及合金等多种金属的高质量连接,成为连接氧化铝陶瓷与金属的主导方法之一.     

经溶胶-凝胶后处理之热障涂层的热传导行为特性

热障涂层已广泛用于若干工业部门。在这些系统中用作隔热体的材料是等离子喷涂在金属粘结底层上的经部分稳定化处理的氧化锆 (PSZ)。陶瓷涂层通常是疏松多孔的 ,这样就改善了隔热性能 ,但孔隙也同时增加了气体的可穿透性 ,因此降低了涂层的抗氧化性能。应用后处理可以减少开放式孔隙从而改善抗氧化性。本研究是在采用两组粘结底层即金属涂层和金属 -陶瓷涂层的低碳钢基体上应用热障涂层。金属粘结底层是NiCrAlY ,而金属-陶瓷粘结底层是NiCrAlY和用 8%氧化钇部分稳定化的氧化锆的混合物 ,用两个送粉器同时将它们输送到等离子喷枪中。溶胶 -凝胶法是用氧化铝和氧化锆浸渗填满陶瓷顶涂层中的孔隙。用水银浸入孔隙率仪 (MIP)和热传导性能评价了喷涂态的和后处理状态下的涂层试样     

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。     

经溶胶－凝胶后处理之热障涂层的热传导行为特性

热障涂层已广泛用于若干工业部门。在这些系统中用作隔热体的材料是等离子喷涂在金属粘结底层上的经部分稳定化处理的氧化锆(PSZ)。陶瓷涂层通常是疏松多孔的，这样就改善了隔热性能，但孔隙也同时增加了气体的可穿透性，因此降低了涂层的抗氧化性能。应用后处理可以减少开放式孔隙从而改善抗氧化性。本研究是在采用两组粘结底层即金属涂层和金属—陶瓷涂层的低碳钢基体上应用热障涂层。金属粘结底层是NiCrAlY，而金属—陶瓷粘结底层是NiCrAlY和用8％氧化钇部分稳定化的氧化锆的混合物，用两个送粉器同时将它们输送到等离子喷抢中。溶胶—凝胶法是用氧化铝和氧化锆浸渗填满陶瓷顶涂层中的孔隙。用水银浸入孔隙率仪(MIP)和热传导性能评价了喷涂态的和后处理状态下的涂层试样。     

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/金属的自蔓延高温合成焊接研究现状

陶瓷与金属是两类组织结构及物化性质相差悬殊的材料 ,将两者接合在一起 ,必将成为一种具有较大应用潜力的新型结构材料。本文在对陶瓷与金属的性能进行比较的基础上 ,阐述了自蔓延高温合成焊接陶瓷 /金属的特点 ,并综述了自蔓延高温合成焊接陶瓷 /金属的研究现状     

陶瓷与金属梯度过渡层的自蔓延高温合成

陶瓷以优良的性能正成为极具潜力的新型结构材料,在其应用过程中往往需与金属连接,但因两者间的组织结构及物化性质相差悬殊,往往得不到满意的连接结果.在陶瓷与金属间用一定厚度的成分和结构呈梯度变化的梯度过渡层作为连接二者的焊缝层,是解决陶瓷与金属连接时所存在问题的较好措施之一.本文将自蔓延高温合成技术引入焊接领域,探索了陶瓷-金属焊接时接头中梯度过渡层的制备工艺.试验结果表明,采用自蔓延高温合成技术可成功地制取陶瓷-金属的梯度过渡层,这种过渡层可以有效地缓和因线膨胀系数差在陶瓷-金属焊接时界面处所产生的热应力,为获得综合性能良好的异种材料焊接接头开辟了一条新途径.     

液态金属与陶瓷界面润湿性的研究进展

综述了陶瓷表面粗糙度、晶体取向以及合金元素等对金属/陶瓷体系润湿性的影响,系统收集了多种金属/陶瓷体系中润湿性的研究结果,讨论了目前研究中存在的若干问题。     

《金属间化合物的焊接》

正理论全面系统实际资料丰富本书主要讨论了铝基金属间化合物的焊接,即铝-镍、铝-钛和铝-铁之间化合物的焊接,以及它们与金属之间的焊接,也讨论了这些金属间化合物与陶瓷之间的焊接,最后还介绍了在金属表面涂覆陶瓷和金属间化合物。全书将各种金属间化合物的扩散焊和钎焊作为讨论的重点,用一章的篇幅专门讨论元素的扩散,研究固态材料的表面性能。     

陶瓷与多种梯度过渡层的自蔓延高温合成

陶瓷以优良的性能正成为极具潜力的新型结构材料,在其应用过程中往往需与金属连接,但因两者间的组织结构及物化性质相差悬殊,往往得不到满意的连接结果。在陶瓷与金属间用一定厚度的成分和结构呈梯度变化的梯度过渡层作为连接二者的焊缝层,是解决陶瓷与金属连接时所存在问题的较好措施之一。本文将自蔓延高温合成技术引入焊接领域,探索了陶瓷－金属焊接时接头中梯度过渡层的制备工艺。试验结果表明,采用自蔓延高温合成技术可成     

SiC陶瓷/K4169合金复合铸件铸造过程的数值模拟研究

铸造一体化成形技术有助于制备大尺寸、复杂结构的陶瓷/金属复合构件,具有重要的理论意义和应用价值。本文基于有限元方法,针对SiC陶瓷/K4169合金复合铸件,探究铸造充型过程的流场,陶瓷-金属的热交互作用以及凝固过程中复合铸件热应力、残余应力的产生与分布特性。结果表明,金属液充型过程在内浇口处出现不稳定流动；陶瓷在接触金属液后,表面温度陡升,且在陶瓷内部形成20-30℃/mm的温度梯度；铸造热应力呈现出先降低后升高的趋势；残余应力集中在陶瓷和金属界面,且较大应力在陶瓷一侧,陶瓷端残余应力峰值在距离界面2-3mm处。     

陶瓷与金属的连接

陶瓷／金属连接技术近年来得到迅速发展,开发连接技术有许多难题要克服。陶瓷与金属界面如何形成化学结合是最关键的问题之一,活性金属钎焊法可用于解决这一问题并能获得高质量接头。构造合适的中间层以减少陶瓷／金属热膨胀不匹配造成的热应力是另一个关键总是 金属中间层和软金属／低膨胀硬金属复合中间层是两种有效的中间层。