一种基于Al箔中间层的三元层状陶瓷钛硅碳及其固溶体与铁素体不锈钢的扩散连接方法技术

本发明专利技术涉及基于Al箔中间层的三元层状陶瓷钛硅碳及其固溶体与铁素体不锈钢的扩散连接方法，步骤为：将三元层状陶瓷与铁素体不锈钢的待连接表面用金相砂纸逐级磨光，再用金刚石研磨膏抛光；Al箔清除掉表面氧化膜；按照三元层状陶瓷/Al箔/铁素体不锈钢的顺序排列，并在样品侧面焊接测温铂丝，将焊接后的样品进行扩散连接；连接实验完成后，降温撤压，得到扩散连接接头。采用本发明专利技术所提供方法获得的接头界面结合好，连接温度低，具有良好的力学性能和使用性能，界面生成连续的反应层，没有裂纹、气孔等焊接缺陷，能解决合金连接体Cr挥发问题，减少陶瓷连接体制备和加工费用，扩大了三元层状陶瓷Ti3SiC2及其固溶体材料的应用范围。及其固溶体材料的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Al箔中间层的三元层状陶瓷钛硅碳及其固溶体与铁素体不锈钢的扩散连接方法


[0001]本专利技术属于陶瓷连接与固体氧化物燃料电池连接体
，具体涉及一种基于Al箔中间层的三元层状陶瓷钛硅碳及其固溶体与铁素体不锈钢的扩散连接方法。

技术介绍

[0002]固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)属于第三代燃料电池，是一种在中、高温下直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。固体氧化物燃料电池连接体是板式SOFC电堆的关键部件之一，其作用是电连接电池单体，分隔并分配阳极的燃气和阴极的氧化气。
[0003]钛硅化碳(Ti3SiC2)是一种新型的三元层状可加工陶瓷材料，是MAX相陶瓷家族中的一员，其中，M指的是过渡金属，A指A主族金属，X指C或者N元素。Ti3SiC2综合了陶瓷和金属的诸多优点，如低密度、高模量、高强度、高导热率和良好的抗氧化性及易加工等特点。因而Ti3SiC2陶瓷是很有希望应用在航空、航天、核工业和电子信息等高
的一种新型结构功能一体化材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Al箔中间层的三元层状陶瓷钛硅碳及其固溶体与铁素体不锈钢的扩散连接方法，其特征在于，所述方法包括如下具体步骤：步骤一：将三元层状陶瓷与铁素体不锈钢的待连接表面分别用400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#金相砂纸逐级磨光，再用金刚石研磨膏抛光；Al箔清除掉表面氧化膜，超声清洗、吹干后待用；步骤二：将步骤一处理后的样品材料按照三元层状陶瓷/Al箔/铁素体不锈钢的顺序排列，然后在三元层状陶瓷和铁素体不锈钢侧面焊接测温铂丝，将焊接测温铂丝的样品置于热模拟试验机真空仓内，设定真空度为5
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10-3
Pa时开始加热，设定升温速率为10℃/min，升温至700～1200℃，压力为1～25MPa，升压速率为1MPa/min，保温时间为15～120min，对样品进行扩散连接；步骤三：连接实验完成后，在原真空条件下以10℃/min的降温速率使热模拟试验机降温至室温，然后匀速撤压，待温度降至室温时使压力为0，得到扩散连接接头。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三元层状陶瓷包括钛硅碳及其固溶体，所述固溶体为钛硅碳掺杂改性固溶体，分子式为(Ti,M)3SiC2，M＝Nb,Ta,W,V。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述铁素体不锈钢为SUS430、SS430、Crofer22A...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑莉莉，李希超，徐斌，孙明月，时婧，程强，张洪信，戴作强，张铁柱，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：