一种两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法技术

一种两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法，它涉及一种钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法。本发明专利技术是为了解决目前Cf/C复合材料的高温钎焊的力学性能差的技术问题。本发明专利技术：一、制备共晶Ti‑Si系钎料；二、制备钎料片；三、制备Cf/C复合材料的熔渗层；四、Cf/C复合材料的钎焊。本发明专利技术采用14Ti‑86Si共晶钎料在高温实现了碳纤维增强碳基复合材料的无压钎焊连接，两步钎焊法有效地提高了Cf/C复合材料的连接质量。本发明专利技术应用于焊接领域。

A two step high temperature brazing method for carbon fiber reinforced carbon matrix composites

A two step high temperature brazing method for carbon fiber reinforced carbon matrix composite relates to a brazing carbon fiber reinforced carbon matrix composite material. The invention aims at solving the technical problems of the mechanical properties of Cf/C composites at high temperature brazing. The invention is: 1. Preparation of eutectic Ti Si alloy solder; two, preparation of solder sheet; three, preparation of Cf/C composite material infiltration layer; four, Cf/C composite material brazing. The invention uses 14Ti 86Si eutectic solder at high temperature to realize the non pressure brazing connection of carbon fiber reinforced carbon matrix composites, and the two step brazing method effectively improves the connection quality of the Cf/C composite. The invention is applied to the field of welding.

【技术实现步骤摘要】
一种两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法
本专利技术涉及一种钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法。
技术介绍
随着科技的快速发展，国内外对航天器用热结构和热防护材料的要求日趋严格。碳纤维增强碳基复合材料(Cf/C复合材料)因具有密度低、比强度高、热膨胀系数低、耐高温性能优良、抗烧蚀性能优异等特点在航空航天领域有着广泛的应用，欧美等发达国家已将多种型号的航天器、固体火箭发动机的超高温部件采用Cf/C复合材料制备。为了满足特殊的服役环境，迫切需要制备复杂形状的大尺寸Cf/C复合材料构件，但是受限于预制体编制技术和CVI工艺，很难用低成本直接制备大型复杂的Cf/C复合材料构件。通常，可行的方法就是二次连接简单形状的Cf/C复合材料来获得所需的构件。有关Cf/C复合材料的连接，包括真空热压烧结、电场辅助烧结、瞬时液相连接、钎焊、扩散焊和自蔓延反应等。相比其他连接方法，钎焊反应时间短、对母材施加压力小，并且连接材料的热膨胀系数可调控，成为Cf/C复合材料常用的连接方法。现有报道中，Ag-Cu、Ag-Cu-Ti、Ti-Cu-Ni、Ti-Zr-Ni-Cu等钎料均实现了Cf/C复合材料的中低温钎焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法，其特征在于两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法是按以下步骤进行的：一、制备共晶Ti‑Si系钎料：对Ti片表面进行打磨处理去除氧化皮，然后将去除氧化皮的Ti片和Si块置于铜锅中，采用真空电弧熔炼设备反复熔炼5次～7次，在真空条件下自然冷却至室温，得到14Ti‑86Si钎料；所述的去除氧化皮的Ti片和Si块的原子百分含量比为7:43；二、制备钎料片：采用线切割设备将步骤一制备的14Ti‑86Si钎料切割成片状，进行打磨处理去除氧化皮，然后置于无水乙醇中超声波清洗5min～10min，吹干，得到14Ti‑86Si钎料片；三、制备Cf/C复合材...

【技术特征摘要】
1.一种两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法，其特征在于两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法是按以下步骤进行的：一、制备共晶Ti-Si系钎料：对Ti片表面进行打磨处理去除氧化皮，然后将去除氧化皮的Ti片和Si块置于铜锅中，采用真空电弧熔炼设备反复熔炼5次～7次，在真空条件下自然冷却至室温，得到14Ti-86Si钎料；所述的去除氧化皮的Ti片和Si块的原子百分含量比为7:43；二、制备钎料片：采用线切割设备将步骤一制备的14Ti-86Si钎料切割成片状，进行打磨处理去除氧化皮，然后置于无水乙醇中超声波清洗5min～10min，吹干，得到14Ti-86Si钎料片；三、制备Cf/C复合材料的熔渗层：将待焊的Cf/C复合材料置于无水乙醇中超声波清洗5min～10min，吹干，采用有机粘结剂将步骤二制备的14Ti-86Si钎料片固定在待焊的Cf/C复合材料的待焊表面上；用石墨模具固定待焊的Cf/C复合材料，置于真空钎焊炉或气氛炉中，在真空或保护气氛下以5℃/min～10℃/min升温至300℃，在真空或保护气氛下和温度为300℃的条件下保温10min～30min，在真空或保护气氛下以5℃/min～10℃/min升温至1380℃～1440℃，在真空或保护气氛下和温度为1380℃～1440℃的条件下保温10min，在真空或保护气氛下以5℃/min降温至300℃，然后在真空或保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹健，贺宗晶，李淳，董士博，亓钧雷，冯吉才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23