国家自然科学基金(50974008)
- 作品数：5 被引量：15H指数：2
- 相关作者：李树杰陈孝飞付春娟贺跃辉梁晓波更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学北京自动化控制设备研究所中南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学更多>>
- 反应烧结SiC/Co-Si体系的润湿性及界面反应被引量：7
- 2010年
- 采用座滴法研究反应烧结(Reaction bonded)SiC/Co-Si体系在真空中的润湿性及界面反应,并研究Si含量和实验温度对润湿角的影响。结果表明,元素Si对反应烧结(RB)SiC/Co-Si体系的润湿性有显著影响,当Co-Si钎料粉体中Si含量(质量分数)为6.7%和60%时,体系的最终润湿角都低于SiC/纯Co体系。SiC/Co-Si体系的润湿过程属于反应性润湿,随着温度升高,润湿角明显减小。微观结构研究和XRD相分析表明,对于SiC/Co-3Si体系(Co-3Si钎料中Si的质量分数为3%),界面区域发生了化学反应,反应产物为CoSi和碳,同时发生元素的互扩散,形成反应中间层;对于SiC/Co-60Si体系,界面反应产物只有CoSi2,界面区域没有存留碳。界面反应改变体系的界面结构,从而改善体系的润湿性。
- 李树杰王川宝宋旻键贺跃辉付春娟
- 关键词：润湿性
- 采用聚硅氧烷(HPSO-VPSO)和Al-Si粉连接无压烧结SiC陶瓷被引量：1
- 2011年
- 采用含氢聚硅氧烷(HPSO)和含乙烯基聚硅氧烷(VPSO)2种陶瓷先驱体作为连接剂的主要组分,以Al-Si粉为填料,通过反应成形连接工艺连接无压烧结碳化硅。采用热重法、差示扫描量热法和X射线衍射法研究了Al-Si粉对HPSO和VPSO的混合物(HPSO-VPSO)的裂解过程和陶瓷产率的影响,同时也研究了Al-Si粉含量、升温速率及连接温度对连接强度的影响。并采用扫描电镜和能谱仪对连接件界面区域的微观结构和成分进行了分析。Al-Si粉的加入促进了HPSO-VPSO的裂解,提高了陶瓷产率。当HPSO-VPSO与Al-Si粉质量比为1∶1,连接压力为50 kPa,连接温度为900℃,高温保温时间为30 min,升温速率为4℃/min时,所得连接件的连接强度(剪切强度)达到最大值93 MPa。连接层厚度约为75μm,结构均匀致密,连接层与母材结合良好,在界面处没有明显的裂纹、孔洞等缺陷。Al、Si元素在连接层与无压烧结碳化硅的界面处发生了扩散,促进了界面结合,从而提高了连接强度。
- 李树杰陈孝飞刘文慧贺跃辉范学涛
- 关键词：陶瓷先驱体聚硅氧烷
- 纳米Si粉对聚硅氧烷裂解及用其连接的SiC陶瓷接头强度的影响被引量：2
- 2011年
- 无压烧结SiC(SSiC)陶瓷是重要的高温结构材料,连接技术是扩大其应用范围的关键技术之一。将纳米Si粉添加到聚硅氧烷(SR355)中制成连接材料,通过反应成形连接工艺连接SSiC。结果表明,纳米Si粉的加入对SR355的交联固化以及裂解和结晶化过程有一定的抑制作用,并能增加其陶瓷产率,因而可减少中间层的气孔率和收缩率,有利于连接强度的提高。纳米Si粉的最佳添加量为2%(质量分数)。连接温度对接头强度有显著影响,在纳米Si粉添加量为2%、连接压力为40 kPa、保温时间为30 min的条件下,当连接温度为1 100℃时,连接强度达到最大值64.7 MPa。微观结构研究显示,该试样中间层由C、O和Si元素组成,界面结合较好,Si和O元素在界面区域发生扩散,有利于提高连接强度。
- 李树杰吴莹莹李姝芝卢越焜陈孝飞
- 关键词：碳化硅陶瓷
- SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件应力的有限元分析被引量：7
- 2012年
- 陶瓷与金属连接具有重要的工程应用背景,然而却面临诸多技术难关,连接件的热应力缓解便是其中之一。本文作者采用弹性有限元方法,对采用不同材料作为中间层得到的实际连接尺寸的SiC陶瓷与Ni基高温合金连接件的应力进行计算,并结合各种材料的塑性对连接件的应力进行定性分析。计算结果表明,SiC陶瓷与Ni基高温合金直接连接产生的热应力很大。最大轴向拉应力位于陶瓷近缝区,导致连接件强度偏低或断裂。采用功能梯度中间层或软金属中间层能在一定程度上缓解热应力;硬金属中间层虽然不能缓解应力,但能改善应力分布状态,使最大轴向拉应力迁移出比较薄弱的陶瓷一侧,有利于连接强度的提高;采用软、硬金属复合中间层具有较好的缓解应力和改善应力分布的效果,但却较多地增加了连接件的界面,有可能导致负面效应,在实际工程应用中需要根据具体情况,权衡利弊,综合考虑。
- 李树杰刘伟李姝芝梁晓波付春娟
- 关键词：有限元分析
- 热处理对C/C-SiC接头连接强度的影响
- 2011年
- C纤维增强C和SiC双基复合材料(C/C-SiC)的连接是其能否得到广泛应用的关键技术之一。采用硼改性酚醛树脂以及B4C和SiO2填料通过反应成形连接工艺连接C/C-SiC,研究热处理温度(300～1000℃)对连接件强度保留率的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,强度保留率先降低,在800℃时达到最低值80.6%,然后随着温度进一步升高,强度保留率又升高,在1000℃时达到88.1%,表明连接件具有较好的耐热性能。随着热处理温度的升高,连接层相组成发生变化。连接件经过1000℃处理30min后,连接层由B4C、SiO2和玻璃碳以及无定型B2O3组成,C、Si、O和B元素分布都较为均匀,并在界面处发生了扩散,连接件断裂方式为混合断裂。
- 陈孝飞李树杰陈志军周皓亮
- 关键词：C/C-SIC
