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Updated: Sep 18, 2025
07:18
Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel
Published on: August 13, 2019
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用Ni-Ti填料制的SiC接头的微结构控制,性能和热力学分析
Ming Li1, Zihao Liu2, Jiazhen Yan2
1Science and Technology on Reactor Fuel and Materials Laboratory, Nuclear Power Institute of China, Chengdu 610213, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|June 27, 2025
概括
将 (Ti) 添加到基于的填料中,通过形成TiC接口层来增强碳化 (SiC) 陶合金,提高关节强度并消除石墨. 这种方法优化了SiC关节的机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程 陶工程
- 连接技术 连接技术
背景情况:
- 碳化 (SiC) 陶是具有优异性质的先进材料,但很难连接.
- - (Ni-Ti) 合金正在被探索为制SiC的填充材料.
- 了解接口反应对于优化接关节性能至关重要.
研究的目的:
- 研究Ni-Ti填充剂中的含量对制SiC接头的微观结构和机械性能的影响.
- 在高温下分析SiC和Ni-Ti填充剂之间的接口反应.
- 为了确定最佳的Ni-Ti填充剂组成,以提高SiC关节强度.
主要方法:
- 使用不同含量 (Ni-15Ti,Ni-30Ti,Ni-45Ti) 的Ni-Ti填充剂在1350°C下10分钟制SiC陶.
- 使用技术识别Ni2Si,Ni3Si2,石墨和TiC等相的接口层的微结构分析.
- 机械测试,特别是切削强度测量,制的SiC接头.
- 用热力学计算来预测反应路径和界面上的相位形成.
主要成果:
- 增加Ni-Ti填充剂中的Ti含量减少了接口层的厚度,最初由Ni2Si,Ni3Si2,石墨和TiC组成.
- 使用Ni-45Ti填充剂,TiC成为唯一的接口相,消除了石墨.
- 合金接头的剪切强度随着含量增加而显著增加,Ni-45Ti的剪切强度达到125 MPa.
- 热力学分析表明,当Ti含量超过31at%时,TiC的形成优于Ni-Si化合物,抑制了Ni/SiC反应和石墨的形成.
结论:
- 添加到Ni-Ti接填充剂中的有效控制了SiC陶接头中的接口反应.
- 通过使用Ni-45Ti填充剂形成一个只有TiC的接口层,可以显著提高SiC接头的机械性能 (剪切强度).
- 根据热力学原理优化填料成分是消除像石墨这样有害相的关键,并实现高性能SiC接头.
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