The invention belongs to the technical field of ceramic material connection, and provides a fast connection method for ceramic material. Ti3SiC2 series material is used as high temperature intermediate layer material. The intermediate layer material and ceramic material are assembled into graphite mould according to the way of ceramic material, intermediate layer material and ceramic material. The in-situ reaction rapid connection of ceramic material is realized by spark plasma sintering technology. The high-temperature interlayer material can be used to directly connect ceramic materials and ceramic matrix composites. It does not need pre-coating or other modification treatment on the surface of ceramic materials before joining. The ceramic materials joined by this high-temperature interlayer material have high bonding strength and high-temperature stability. With this connection method, Ti3SiC2 series interlayer materials can be synthesized and connected with ceramic materials in one step. The connection process is simple, fast and easy to operate.
【技术实现步骤摘要】
一种用于陶瓷材料的快速连接方法
本专利技术属于陶瓷材料连接
,尤其涉及一种用于陶瓷材料的快速连接方法。
技术介绍
先进结构陶瓷如:氮化硅、碳化硅、氧化锆、氧化铝、六方氮化硼,因其优良的高温力学性能、低热膨胀系数、高导热率、良好的抗热冲击性及比重轻,只有一般金属的三分之一,被广泛应用于各种苛刻的高温环境。但由于陶瓷材料结构上的特点,如断裂韧性较低,强度分散性大,使用可靠性差,加工性差,这些缺点限制了它们的发展和应用。具体表现在两方面:首先,大块陶瓷材料的固有缺陷,如气孔、微裂纹等难以消除且分布不均匀,导致强度分散;相对而言,小块陶瓷制造容易,更容易获得良好的力学性能。其次,由于陶瓷材料的本征脆性和不可变形性,当制造形状复杂的陶瓷零部件时易在其尖角处产生应力集中,而又不能通过塑性变形加以转移和松弛,导致陶瓷破裂。由此使得先进陶瓷材料的工程应用在很大程度上受到限制。在实际应用时,为了克服其脆性及难加工等问题,常常需要连接后使用。同时,利用连接技术可以将形状简单的小部件连接为形状复杂的大部件,从而克服陶瓷材料难以加工的缺点。另外,利用连接技术可以很容易地对零部件进行修复从而提高陶瓷结构的可靠性和使用寿命。由于这几方面的原因使得陶瓷连接成为先进结构陶瓷材料实用化、工程化,从而推动先进陶瓷材料更广泛应用的一项十分必要的技术。目前得到较好应用的是在受力较小的电真空器件以及受力虽然较大但使用温度不高的场合。用公认的最成熟的钎料Ag-Cu-Ti(3-7wtTi)钎焊Si3N4-Si3N4陶瓷,室温接头四点弯曲强度可达到789MPa。但是Ag-Cu-Ti钎料抗氧化性差, ...
【技术保护点】
1.一种用于陶瓷材料的快速连接方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:选择中间层原料,按照配比称量好;将配比好的中间层原料进行球磨和烘干处理;将干燥后的中间层原料及陶瓷材料按照陶瓷材料、中间层原料、陶瓷材料的顺序装配入石墨模具;采用放电等离子烧结技术对陶瓷材料进行原位反应连接;将连接后的陶瓷材料冷却至室温;所述高温中间层材料为Ti3SiC2系列材料,选用的原料成分及重量百分比组成为:Ti:65‑75%,Si:20‑70%,Al2O3:12‑13%,TiC:30‑90%,SiC:22‑40%;所述选用的制备高温中间层材料的原料成分及重量百分比可选用的组合有:1)Ti:65‑75%,Si:20‑35%,Al2O3:12‑13%;2)TiC:30‑90%,Si:20‑70%;3)Ti:65‑75%,SiC:22‑40%;所述将配比好中间层原料进行球磨及烘干处理的实现方法为:将配比好的中间层原料进行放入行星式高能球磨机中,采用三种研磨ZrO2球进行级配,球料比为20∶1;球磨过程采用无水乙醇为球磨介质,与中间层原料配比为1∶1,对样品进行24‑48h连续高能球磨;将球磨后的含乙醇的中间层原料取出 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于陶瓷材料的快速连接方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:选择中间层原料,按照配比称量好;将配比好的中间层原料进行球磨和烘干处理;将干燥后的中间层原料及陶瓷材料按照陶瓷材料、中间层原料、陶瓷材料的顺序装配入石墨模具;采用放电等离子烧结技术对陶瓷材料进行原位反应连接;将连接后的陶瓷材料冷却至室温;所述高温中间层材料为Ti3SiC2系列材料,选用的原料成分及重量百分比组成为:Ti:65-75%,Si:20-70%,Al2O3:12-13%,TiC:30-90%,SiC:22-40%;所述选用的制备高温中间层材料的原料成分及重量百分比可选用的组合有:1)Ti:65-75%,Si:20-35%,Al2O3:12-13%;2)TiC:30-90%,Si:20-70%;3)Ti:65-75%,SiC:22-40%;所述将配比好中间层原料进行球磨及烘干处理的实现方法为:将配比好...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴强德,
申请(专利权)人:嘉兴柴薪科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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