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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