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Al-Ti合金钎焊SiC陶瓷接头界面微观结构与力学性能

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无机材料学报 2022年第6期37卷 683-690,I0002,I0003页

作者：徐谱昊张相召刘桂武张明芬桂新易乔冠军江苏大学材料科学与工程学院镇江212013

SiC陶瓷具有优异的综合性能,通过钎焊获得高强度接头是其获得广泛应用的重要前提。研究采用Al-(10,20,30,40)Ti(Ti的名义原子含量10%、20%、30%、40%)系列合金,在1550℃条件下,对SiC陶瓷进行钎焊30 min。当中间层厚度为~50μm时,SiC钎... 详细信息

SiC陶瓷具有优异的综合性能,通过钎焊获得高强度接头是其获得广泛应用的重要前提。研究采用Al-(10,20,30,40)Ti(Ti的名义原子含量10%、20%、30%、40%)系列合金,在1550℃条件下,对SiC陶瓷进行钎焊30 min。当中间层厚度为~50μm时,SiC钎焊接头的平均剪切强度处于100~260 MPa范围内。当采用Al-20Ti合金作为钎料时,随着中间层厚度从~100μm减小至25μm,钎焊接头的平均强度逐渐提高,且最大强度~315 MPa。同时,钎焊中间层中(Al)相逐渐减少直至消失,只留下Al_(4)C_(3)、TiC和(Al,Si)_(3)Ti相。SiC/Al-20Ti/SiC钎焊接头的断裂主要发生在靠近中间层/陶瓷界面位置的陶瓷基体内。

关键词： SiC 钎焊界面微结构力学性能

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热电材料研究进展

稀有金属材料与工程 2005年第1期34卷 12-15页

作者：石尧文乔冠军金志浩西安交通大学金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049

热电材料是能够使热能与电能直接相互转化的材料,它的出现为制造无污染、无机械运动、高效率的发电和制冷设备提供了广阔前景。随着环境和能源问题日益突出,热电材料越来越受到人们重视。在其发展过程中热电材料涌现出诸多种类,本文对... 详细信息

热电材料是能够使热能与电能直接相互转化的材料,它的出现为制造无污染、无机械运动、高效率的发电和制冷设备提供了广阔前景。随着环境和能源问题日益突出,热电材料越来越受到人们重视。在其发展过程中热电材料涌现出诸多种类,本文对热电材料近年来研究进展进行了介绍和简要评述。

关键词：热释电热电材料发电制冷

Ni-Ti活性钎焊高纯Al_2O_3界面反应微观机理

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稀有金属材料与工程 2002年第5期31卷 371-374页

作者：张春光乔冠军金志浩西安交通大学陕西西安710049

基于部分液相瞬间连接工艺,采用Ni-Ti活性钎焊技术实现了高纯Al2O3陶瓷与可伐合金(4J33-Kovar)的气密性封接。采用微观组织分析、微区成分分析和X射线衍射分析等方法,研究了封接反应的微观机理。研究结果表明,氧化铝陶瓷中的氧扩散进入... 详细信息

基于部分液相瞬间连接工艺,采用Ni-Ti活性钎焊技术实现了高纯Al2O3陶瓷与可伐合金(4J33-Kovar)的气密性封接。采用微观组织分析、微区成分分析和X射线衍射分析等方法,研究了封接反应的微观机理。研究结果表明,氧化铝陶瓷中的氧扩散进入焊料中,在焊料/Al2O3界面形成了Ni2Ti4O反应层,厚度1μm～2μm,起到了陶瓷晶格到金属晶格的过渡作用。

关键词：活性钎焊反应机理氧化铝陶瓷可代合金

可加工Si_3N_4/BN复相陶瓷的制备及性能研究

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稀有金属材料与工程 2003年第7期32卷 498-501页

作者：王向东乔冠军金志浩西安交通大学陕西西安710049

采用化学溶液法混料,然后用氢还原氮化法制备出具有包覆结构的Si3N4/BN纳米复合粉体,复合粉热压后获得较高强度,同时又具有良好加工性能的复相陶瓷。扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)分析表明:复相陶瓷中氮化硼以六方晶(h-BN)均匀分布于以... 详细信息

采用化学溶液法混料,然后用氢还原氮化法制备出具有包覆结构的Si3N4/BN纳米复合粉体,复合粉热压后获得较高强度,同时又具有良好加工性能的复相陶瓷。扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD)分析表明:复相陶瓷中氮化硼以六方晶(h-BN)均匀分布于以α-Si3N4为基体相的晶界与晶内,并抑制α-Si3N4的晶粒长大使基体晶粒细化。良好加工性能的获得是由于h-BN易沿其层间解理以及h-BN与α-Si3N4两相由于热膨胀失配产生的弱界面易在剪切方向剥层所致。

关键词：氮化硅氮化硼复相陶瓷力学性能可加工性

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SiC/C层状陶瓷的断裂行为研究

稀有金属材料与工程 2003年第8期32卷 635-638页

作者：李冬云乔冠军金志浩西安交通大学陕西西安710049

利用流延法成膜和热压烧结工艺制备出了SiC层和石墨层交替排列、层厚均匀、界面清晰的SiC/C层状陶瓷。力学性能与单相SiC陶瓷相比,SiC/C层状陶瓷的抗弯强度略有降低,但断裂韧性却得到了大幅度的提高。层状陶瓷的载荷-位移曲线不同于单... 详细信息

利用流延法成膜和热压烧结工艺制备出了SiC层和石墨层交替排列、层厚均匀、界面清晰的SiC/C层状陶瓷。力学性能与单相SiC陶瓷相比,SiC/C层状陶瓷的抗弯强度略有降低,但断裂韧性却得到了大幅度的提高。层状陶瓷的载荷-位移曲线不同于单相陶瓷的1次性断裂曲线,而是呈锯齿状;同理论计算所得载荷-位移曲线相似。层状陶瓷的断裂路径呈台阶状,裂纹遇到弱界面时发生分叉产生并行扩展裂纹、晶须状微裂纹以及裂纹遇到弱界面时被吸收。认为裂纹偏转、裂纹分叉、裂纹并行扩展、裂纹遇弱界面被吸收等是SiC/C层状陶瓷的几种主要增韧机制。

关键词：碳化硅层状复合断裂行为韧化机制

添加剂对Al_2O_3/BN可加工陶瓷性能的影响

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稀有金属材料与工程 2004年第7期33卷 744-747页

作者：李永利乔冠军金志浩西安交通大学陕西西安710049

采用Si3N4和SiC作为Al2O3/BN可加工陶瓷的添加剂,考察了添加剂种类和含量对材料力学性能及可加工性能的影响。研究表明,2种添加剂均对调节体系中由于热膨胀失配所引起的大的内应力起到积极的作用。材料的抗弯曲强度随添加剂含量的增加... 详细信息

采用Si3N4和SiC作为Al2O3/BN可加工陶瓷的添加剂,考察了添加剂种类和含量对材料力学性能及可加工性能的影响。研究表明,2种添加剂均对调节体系中由于热膨胀失配所引起的大的内应力起到积极的作用。材料的抗弯曲强度随添加剂含量的增加而提高,同时可加工性能略有降低。尤其是Si3N4的加入使体系在热压烧结过程中原位反应生成液相x-Sialon,显著降低了烧结温度,促进材料的致密化。

关键词：氧化铝氮化硼陶瓷添加剂力学性能可加工性

Ni-Ti焊料部分液相瞬间连接高纯Al_2O_3-Kovar工艺的研究

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稀有金属材料与工程 2002年第4期31卷 299-302页

作者：张春光乔冠军金志浩西安交通大学陕西西安710049

通过Ni-Ti活性焊料部分液相瞬间连接工艺,实现了高纯Al2O3陶瓷和可伐合金(Kovar)的气密性连接。结果表明焊缝区呈现明显的“三明治”夹层结构,两侧主要为Ti2Ni金属间化合物层,中间为较厚的Ti固溶体层。接头强度最初随保温时间延长增加,... 详细信息

通过Ni-Ti活性焊料部分液相瞬间连接工艺,实现了高纯Al2O3陶瓷和可伐合金(Kovar)的气密性连接。结果表明焊缝区呈现明显的“三明治”夹层结构,两侧主要为Ti2Ni金属间化合物层,中间为较厚的Ti固溶体层。接头强度最初随保温时间延长增加,但与焊接温度之间没有明显的单调关系。

关键词： Ni-Ti焊料部分液相瞬间连接活性钎焊氧化铝陶瓷可代合金

低温反应制备高纯度纳米BN包覆Al_2O_3和ZrO_2粉体

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高等学校化学学报 2003年第7期24卷 1154-1157页

作者：李永利乔冠军金志浩西安交通大学材料强度国家重点实验室西安710049

硼酸和尿素在氮气中于 6 5 0℃反应 ,生成 t-BN-Al2 O3 和 t-BN-Zr O2 纳米包覆粉 .IR分析表明 ,反应产物中含 CH2 和 CN基团的杂质属尿素缩聚的复杂产物 ,经 4 5 0℃煅烧即可除去 .硼酸和尿素完全反应 ,得到纯净的纳米复合粉体 .BN产... 详细信息

硼酸和尿素在氮气中于 6 5 0℃反应 ,生成 t-BN-Al2 O3 和 t-BN-Zr O2 纳米包覆粉 .IR分析表明 ,反应产物中含 CH2 和 CN基团的杂质属尿素缩聚的复杂产物 ,经 4 5 0℃煅烧即可除去 .硼酸和尿素完全反应 ,得到纯净的纳米复合粉体 .BN产率大于 99% ,在复合粉中的含量与计算值吻合 .

关键词：低温反应制备纳米包覆 Al2O3 ZrO2 BN粉体六方氮化硼陶瓷加工

可加工性BN/Al_2O_3陶瓷基复合材料的制备

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中国有色金属学报 2002年第6期12卷 1179-1183页

作者：李永利乔冠军金志浩西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049

利用气相化学反应 ,以H3 BO3 和CO(NH2 ) 2 作为BN源 ,将纳米BN包覆到Al2 O3 颗粒表面 ,经热压烧结制备出高强韧可加工BN/Al2 O3 复合材料。材料的三点弯曲强度随BN含量的增加而缓慢降低 ,BN体积分数为30 %时 ,仍达到 44 6MPa;断裂韧性... 详细信息

利用气相化学反应 ,以H3 BO3 和CO(NH2 ) 2 作为BN源 ,将纳米BN包覆到Al2 O3 颗粒表面 ,经热压烧结制备出高强韧可加工BN/Al2 O3 复合材料。材料的三点弯曲强度随BN含量的增加而缓慢降低 ,BN体积分数为30 %时 ,仍达到 44 6MPa;断裂韧性随BN含量的增加而得到显著改善 ,较单相氧化铝陶瓷提高近一倍。BN体积分数大于 2 0 %时 ,该复合材料可用WC钻头在普通台式钻床上钻孔 ,在小的轴向压力 (10N)下 ,钻孔速率大于 1mm/min ,钻孔边缘平整 ,没有崩裂现象 ,内壁光滑 ,粗糙度RZ=(6± 0 .5 ) μm。SEM观察显示 ,加工未带来明显的损伤。材料优异的力学性能及可加工性源自于基质中均匀分布的细小h BN的颗粒增韧机制及其易解理的层状结构特点。

关键词：复合材料氧化铝氮化硼力学性能可加工性