微观结构和剪切强度的SiC陶扩散结合Ti薄膜通过火花等离子烧结
Weiqin Hu1, You Xie1, Xinru Xu1
1School of Materials Science and Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|May 7, 2025
概括
碳化 (SiC) 陶与 (Ti) 间层的火花等离子烧结扩散粘合被优化. 较高的温度显著提高剪切强度,1400°C产生最佳结果.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶连接器 陶连接器
- 先进制造先进制造 制造先进制造
背景情况:
- 碳化 (SiC) 陶提供了卓越的性能,但很难连接.
- 用金属中间层进行扩散粘合是SiC连接的一个有前途的技术.
- (Ti) 介层已经显示出SiC扩散结合的潜力.
研究的目的:
- 通过火花等离子烧结 (SPS) 系统地研究SiC陶的扩散结合,使用Ti中间层.
- 分析持有时间,连接温度和Ti薄膜厚度对关节微观结构和剪切强度的影响.
- 为了确定用于增强SiC/Ti扩散结合的最佳加工参数.
主要方法:
- 用火花等离子烧结 (SPS) 来进行扩散粘合.
- 扫描电子显微镜 (SEM),传输电子显微镜 (TEM),X射线衍射 (XRD) 和能量分散光谱 (EDS) 用于表征.
- 机械测试包括测量关节的剪切强度.
主要成果:
- 连接温度是影响关节性能的主要因素.
- 在1300°C时,接头含有TSC,TiC和Ti5Si3相;较高的温度降低了Ti5Si3.
- 在1400°C时达到127.67 MPa的最大切削强度,接头主要含有TSC和TiC相.
结论:
- 优化连接温度对于在SiC/Ti扩散键中实现高切割强度至关重要.
- 片的厚度和保持时间对关节特性有次要影响.
- 该研究为推进SiC陶连接技术提供了关键数据.
