高溫結(jié)構(gòu)ic及sic基復(fù)合材料的連接技術(shù)

高溫結(jié)構(gòu)ic及sic基復(fù)合材料的連接技術(shù)

1陶瓷材料作高溫結(jié)構(gòu)材料的缺陷由于其強(qiáng)的共價(jià)格，sic陶瓷在高溫下仍保持高的鍵合性，強(qiáng)度下降不明顯，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好。被認(rèn)為是制作高溫結(jié)構(gòu)零件的最理想材料之一。然而,由于陶瓷材料自身固有的本征脆性和不易加工性,限制了其更廣泛的應(yīng)用。而且,由于目前金屬材料仍然是主要的結(jié)構(gòu)材料,所以陶瓷材料的應(yīng)用一般取決于它與金屬結(jié)構(gòu)的結(jié)合。同時(shí)應(yīng)該指出的是,關(guān)于陶瓷連接方面的某些理論和工藝技術(shù)還沒(méi)有完全得到解決,有待進(jìn)一步發(fā)展和完善,加強(qiáng)對(duì)SiC陶瓷(含SiC基復(fù)合材料)自身連接及其與金屬材料連接問(wèn)題的研究對(duì)擴(kuò)大其工程應(yīng)用具有重要意義。2sic陶瓷連接中的問(wèn)題由于陶瓷材料與金屬材料原子鍵結(jié)構(gòu)的根本不同,加上陶瓷本身特殊的物理化學(xué)性能,因此,無(wú)論是與金屬連接還是陶瓷本身的連接都存在不少的特點(diǎn)與難點(diǎn),SiC陶瓷亦不例外,其連接中的基本問(wèn)題有以下幾方面:2.1碳基復(fù)合材料的制備在異種材料焊接中最大的問(wèn)題之一就是兩種材料的熱膨脹系數(shù)差異較大,因而使得材料在連接過(guò)程的加熱和冷卻中以及在使用過(guò)程的溫度循環(huán)中,兩種材料各自產(chǎn)生差別較大的膨脹和收縮行為,導(dǎo)致在接頭界面上產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,用σ表示界面殘余熱應(yīng)力,其大小可用下式進(jìn)行估算:σi=?σj=EiEjEi+Ej(αi?αj)ΔTσi=-σj=EiEjEi+Ej(αi-αj)ΔΤ式中:σi和σj分別為金屬和陶瓷側(cè)所受的殘余應(yīng)力;Ei和Ej、αi和αj分別為金屬和陶瓷的彈性模量、熱膨脹系數(shù);ΔT為溫度差。圖1是陶瓷與金屬的熱膨脹系數(shù)的比較,可見(jiàn)陶瓷材料熱膨脹系數(shù)一般比金屬低,差別在10-5K-1左右。在一般情況下,連接都是在高溫中進(jìn)行,若二者結(jié)合溫度為1000℃則冷卻后界面處將會(huì)產(chǎn)生約1%的畸變,如果這一畸變?cè)谒苄暂^好的金屬一側(cè)不能得到釋放,則在陶瓷一側(cè)會(huì)導(dǎo)致較大損傷。文獻(xiàn)報(bào)道了兩種解決這一問(wèn)題的方法:第一,選用薄的且延展性好的焊料;第二,使用熱膨脹系數(shù)低的中間層。參考圖1可知純金屬中Ti、Nb、W、Mo、Zr、Ta等熱膨脹系數(shù)與SiC陶瓷比較接近,因而常被用作中間層材料。文獻(xiàn)采用金屬Nb作中間層進(jìn)行真空擴(kuò)散連接SiC陶瓷,在1790K、36ks連接條件下獲得SiC接頭室溫剪切強(qiáng)度達(dá)187MPa,在973K下的高溫剪切強(qiáng)度超過(guò)了150MPa。Suganuma指出:理想的中間層焊料應(yīng)該是薄而延展性好且熱膨脹系數(shù)低的材料,但是熱膨脹系數(shù)低的金屬往往延展性均較差,所以很難協(xié)調(diào)二者獲得理想的中間層焊料,從而獲得應(yīng)力低、高質(zhì)量的接頭。文獻(xiàn)、在制備低膨脹系數(shù)的中間層焊料方面作了有益的嘗試。它們通過(guò)向焊料合金中添加C纖維(400μm)和SiC顆粒(1-7μm)得到了低膨脹系數(shù)的金屬基復(fù)合材料,從而獲得了具有低膨脹系數(shù)的中間層材料。前者還指出了用鍍Ni的短C纖維改性的焊料連接SiC陶瓷時(shí),其接頭剪切強(qiáng)度是用未改性的焊料連接SiC陶瓷時(shí)接頭剪切強(qiáng)度的4倍。為了解決SiC陶瓷與Ni基高溫合金兩種母材的熱錯(cuò)配問(wèn)題,文獻(xiàn)報(bào)道用Ti-C-Ni系列功能梯度材料(FGMs)中間層,連接強(qiáng)度達(dá)到了陶瓷母材強(qiáng)度的48.9%,在此基礎(chǔ)上再用W片中間層,則連接強(qiáng)度達(dá)到陶瓷母材強(qiáng)度的60.2%。研究表明,熱膨脹系數(shù)較小而彈性模量較大的W中間層的存在,能有效地改善接頭的應(yīng)力分布,使應(yīng)力集中區(qū)域移出薄弱的陶瓷近縫區(qū)。文獻(xiàn)報(bào)道采用Zr/Nb復(fù)合中間層連接SiC陶瓷和Ni基高溫合金,相對(duì)連接強(qiáng)度達(dá)到陶瓷母材的52%。2.2金屬及其氧化物摻雜的sic陶瓷潤(rùn)濕性潤(rùn)濕是發(fā)生在液態(tài)金屬和固態(tài)陶瓷界面上的現(xiàn)象。許多陶瓷的連接方法都有液相參與。由于形成牢固的陶瓷/金屬界面的一個(gè)重要因素是陶瓷與金屬間要有緊密的原子級(jí)的界面接觸,所以,在有液相參與的連接過(guò)程中,陶瓷與金屬的潤(rùn)濕性是預(yù)測(cè)連接牢固與否、反應(yīng)能否進(jìn)行的一個(gè)重要參量。SiC陶瓷由于具有非常穩(wěn)定的電子配位結(jié)構(gòu),很難被熔化的金屬所潤(rùn)濕。由表1可見(jiàn),普通的金屬焊料對(duì)SiC陶瓷表面是不潤(rùn)濕的,通常要在普通焊料中加入活性元素,通過(guò)活性元素在陶瓷中的擴(kuò)散、滲透及界面反應(yīng)使液態(tài)金屬在陶瓷上浸潤(rùn)和粘附,從而增加二者的相容性。對(duì)陶瓷與金屬潤(rùn)濕性的研究是陶瓷連接的一個(gè)重要領(lǐng)域。大量研究結(jié)果表明,不同的溫度、不同的氣氛、不同的時(shí)間、不同的活性元素及含量,致使SiC陶瓷與金屬的潤(rùn)濕角不同。文獻(xiàn)系統(tǒng)研究了Cu-Ti體系(富Cu部分)對(duì)SiC陶瓷的潤(rùn)濕行為認(rèn)為:(1)純Cu及Cu-Ti系焊料與SiC陶瓷的潤(rùn)濕過(guò)程可以分為物理潤(rùn)濕(溫度相對(duì)較低)和化學(xué)潤(rùn)濕(溫度相對(duì)較高)兩個(gè)階段,在Ti含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)——下同)為0～7.5%的范圍之內(nèi),相同組成的焊料,最終化學(xué)潤(rùn)濕角始終小于物理潤(rùn)濕角;(2)對(duì)于物理潤(rùn)濕而言,當(dāng)Ti含量在1.25%以下時(shí),物理潤(rùn)濕角隨Ti含量的增加而降低,在1.25%左右潤(rùn)濕角達(dá)到最小值,然后隨Ti含量的增加而增加;(3)對(duì)于化學(xué)潤(rùn)濕而言,Ti含量在0～7.5%范圍之內(nèi),最終化學(xué)潤(rùn)濕角隨Ti含量的增加而增加;(4)純Cu及Cu-Ti系(富Cu部分)焊料和SiC陶瓷體系的化學(xué)潤(rùn)濕角與保溫時(shí)間有密切的關(guān)系,Ti含量在0～7.5%范圍內(nèi),同種組成的焊料化學(xué)潤(rùn)濕角隨保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而減小,最后達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值(稱(chēng)為最終化學(xué)潤(rùn)濕角)。文獻(xiàn)報(bào)道SiC陶瓷與純Ni于真空中在1350℃的潤(rùn)濕角為86°,隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),潤(rùn)濕角略有減小,界面反應(yīng)產(chǎn)物包括Ni2Si、Ni5Si2、Ni3Si和石墨。填加Ti元素使體系的潤(rùn)濕性明顯改善。潤(rùn)濕角隨Ti含量的增加而減小,同時(shí)隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著減小。一般來(lái)說(shuō),焊料中活性元素含量越高,其潤(rùn)濕性能越好。但同時(shí)也有許多研究證實(shí)活性元素加入量并不是越多越好,過(guò)量的活性元素會(huì)使焊料的脆性增大,導(dǎo)致接頭性能惡化。2.3碳化物磺酸鹽系表面活性劑的性質(zhì)和表面元素的類(lèi)型及對(duì)應(yīng)關(guān)系陶瓷與金屬的連接與金屬間的熔化焊接是不同的,在界面間存在著原子能級(jí)的差異。也就是說(shuō),金屬與金屬焊接時(shí),其界面反應(yīng)是金屬結(jié)構(gòu)的結(jié)合,而陶瓷與金屬之間是通過(guò)過(guò)渡層(擴(kuò)散層或反應(yīng)層)而結(jié)合的,兩種材料間的界面反應(yīng)對(duì)接頭的形成和性能有極大的影響。SiC與金屬的界面反應(yīng)非常復(fù)雜,涉及的主要問(wèn)題有:金屬向陶瓷的擴(kuò)散、陶瓷的分解和Si、C向金屬的擴(kuò)散、界面化合物的生成、反應(yīng)產(chǎn)物的種類(lèi)及反應(yīng)過(guò)程等。根據(jù)Kurokawa和Nagasaki以及Rabin的研究,可以將界面反應(yīng)分為三種類(lèi)型:(A)M+SiC→硅化物+C;(B)M+SiC→硅化物+碳化物;(C)M+SiC→碳化物+Si。A類(lèi)反應(yīng)的特征是金屬形成穩(wěn)定的硅化物而未形成碳化物。它傾向于Si和C向金屬中擴(kuò)散,在界面形成硅化物層。如果金屬對(duì)C有較高的固溶度,C可以以固溶形式存在,但達(dá)到飽和以后就會(huì)以石墨形式沉積出來(lái)。這類(lèi)金屬有Ni、Fe、Cu、Pb等。B類(lèi)反應(yīng)特征是界面反應(yīng)既生成了硅化物也生成了碳化物。許多難熔金屬屬于這一類(lèi)型。金屬與陶瓷之間互擴(kuò)散形成硅化物和碳化物混合層。何種產(chǎn)物首先生成以及反應(yīng)的過(guò)程,目前還不清楚。這類(lèi)金屬有Cr、Ta、W、Hf、Zr等。C類(lèi)反應(yīng)中,碳化物是主要反應(yīng)產(chǎn)物。盡管在三元碳化物穩(wěn)定時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)少量硅化物,但大部分硅固溶于金屬和碳化物結(jié)構(gòu)中。這類(lèi)金屬有Al、V、Nb等。對(duì)某些金屬,在現(xiàn)有的研究手段下,還很難確定其反應(yīng)類(lèi)型。而且SiC陶瓷與金屬的反應(yīng),不同的實(shí)驗(yàn)研究工作者報(bào)道不同的結(jié)果。例如,對(duì)于Ti和Mo的研究結(jié)果,有的可以分為B類(lèi),有的可以分為C類(lèi)。所以,要獲得準(zhǔn)確的信息,不僅應(yīng)考慮系統(tǒng)的相平衡,還應(yīng)考慮導(dǎo)致這些非平衡狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)條件。焊料與陶瓷的反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)物的分析是陶瓷焊接的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。表2總結(jié)了部分SiC陶瓷與金屬界面反應(yīng)產(chǎn)物及相應(yīng)的接頭強(qiáng)度,反映出界面產(chǎn)物隨連接材料、連接條件不同而變化,其種類(lèi)、數(shù)量及分布決定了陶瓷接頭的強(qiáng)度。作者曾就SiC陶瓷用熱壓反應(yīng)燒結(jié)法進(jìn)行連接實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):使用相同焊料,連接工藝條件不同焊料反應(yīng)產(chǎn)物不同。當(dāng)連接工藝參數(shù)較弱或弱時(shí),焊料中的活性元素Ti、Ni與SiC母材不能發(fā)生適度的界面反應(yīng),使界面結(jié)合強(qiáng)度很低;反之,當(dāng)連接工藝參數(shù)較強(qiáng)或強(qiáng)時(shí),焊料中的活性元素Ti、Ni與SiC母材發(fā)生過(guò)度的界面反應(yīng),導(dǎo)致脆性產(chǎn)物生成,結(jié)果同樣是降低界面結(jié)合強(qiáng)度;只有在連接工藝參數(shù)適當(dāng)?shù)那闆r下,焊料與陶瓷結(jié)合部既有適度的界面反應(yīng),以便在兩者之間形成牢固的化學(xué)結(jié)合,同時(shí)又避免了不良的過(guò)度界面反應(yīng),才可以獲得強(qiáng)度較高的接頭。3sic陶瓷連接方法隨著陶瓷材料的發(fā)展及其在工業(yè)中應(yīng)用的擴(kuò)大,陶瓷連接技術(shù)得到不斷發(fā)展,出現(xiàn)了多種連接方法,但并沒(méi)有一個(gè)所謂的最佳工藝方法,每一種方法都有它的優(yōu)點(diǎn)和局限性。針對(duì)SiC陶瓷的連接,目前使用較多的是活性金屬釬焊和固態(tài)擴(kuò)散焊,而局部過(guò)渡液相連接、反應(yīng)成形連接、自蔓延高溫合成焊接及熱壓反應(yīng)燒結(jié)連接等尚處于研究開(kāi)發(fā)階段?，F(xiàn)就以上各種方法分別加以介紹。3.1sic陶瓷與金屬擴(kuò)散焊的連接時(shí)間固態(tài)擴(kuò)散焊是通過(guò)對(duì)焊接母材同時(shí)加熱和加壓,使其在連接處發(fā)生微量塑性變形形成緊密接觸,進(jìn)而發(fā)生原子間的擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接,故此法又稱(chēng)固相壓力焊接或壓力擴(kuò)散焊。又由于此方法常在真空爐中進(jìn)行,故又稱(chēng)真空擴(kuò)散焊接。為了降低連接溫度、連接壓力,縮短連接時(shí)間,同時(shí)也為了降低接頭產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,通常在母材間加入箔狀中間層。目前SiC陶瓷與金屬擴(kuò)散焊使用最多的中間層是具有化學(xué)活性的Ti箔、Nb箔。當(dāng)中間層與被焊陶瓷匹配合理且連接工藝選擇適當(dāng)時(shí),采用擴(kuò)散焊可以得到室溫和高溫性能良好的陶瓷接頭,接頭的顯微組織和性能與母材接近或相同,在焊縫中不存在各種熔化焊缺陷,也不存在具有過(guò)熱組織的熱影響區(qū)。而且,由于大多數(shù)焊縫是密封型的,故氣密性較好、零部件變形小,可焊接采用其他方法難以焊接的材料,被認(rèn)為是可以擴(kuò)大SiC陶瓷使用范圍的一種連接方法。表3列出了已見(jiàn)報(bào)道的部分用固態(tài)擴(kuò)散焊連接SiC陶瓷的連接條件及相應(yīng)的連接件強(qiáng)度。參考表3及有關(guān)文獻(xiàn)不難看出擴(kuò)散焊存在著連接溫度高、壓力大、成本高、對(duì)設(shè)備要求高、中間層與母材難匹配以及接頭高溫強(qiáng)度波動(dòng)較大等缺點(diǎn)。3.2接頭形狀的選擇活性金屬釬焊法是利用對(duì)陶瓷具有較大親和力的一些強(qiáng)化學(xué)活性元素如Ti、Zr、Hf、Al、Cr、V、Be等,與其他金屬如Ag、Cu等組成活性焊料,在母材不熔化的情況下焊料熔化并潤(rùn)濕、填充母材連接處的間隙形成釬縫。在釬縫中,母材和釬料相互擴(kuò)散溶解和反應(yīng),冷卻以后得到牢固結(jié)合。活性金屬釬焊法具有工藝簡(jiǎn)單、對(duì)陶瓷適用性廣、接頭形狀尺寸適應(yīng)性廣、連接強(qiáng)度高、工藝成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn),成為陶瓷與金屬連接常用方法之一,但也存在接頭工作溫度偏低,尤其有時(shí)需要使用貴金屬等缺點(diǎn)。在連接SiC陶瓷的釬料體系中,Ti是已報(bào)道的使用最多的活性元素之一,近年來(lái)人們使用Cu-Ti、Ni-Ti、Ag-Cu-Ti系列焊料釬焊SiC陶瓷獲得了一些具有較高強(qiáng)度的接頭。已見(jiàn)報(bào)道的高溫強(qiáng)度較高的是用Ni-Ti釬料釬焊SiC/SiC,在700℃時(shí)接頭剪切強(qiáng)度達(dá)260MPa。在用活性金屬釬焊法連接SiC陶瓷的研究中,人們對(duì)活性釬焊機(jī)制即活性元素與陶瓷的界面反應(yīng)以及各種工藝參數(shù)對(duì)接頭性能的影響進(jìn)行了大量研究,但對(duì)于活性金屬對(duì)釬縫內(nèi)部各層面之間的結(jié)合強(qiáng)度的影響以及如何提高接頭的穩(wěn)定性,特別是長(zhǎng)期服役條件下的穩(wěn)定性報(bào)道較少。文獻(xiàn)認(rèn)為在陶瓷與金屬之間存在反應(yīng)層、過(guò)渡層(殘余α-Ti層)及共晶釬料層三部分,其中過(guò)渡層的多少?zèng)Q定著反應(yīng)層與共晶釬料層之間的連接強(qiáng)度。該文獻(xiàn)同時(shí)援引日本學(xué)者實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為加入Nb、V等活性元素可達(dá)到既保證釬料與陶瓷有效潤(rùn)濕并反應(yīng),又能保證活性元素(如Ti)長(zhǎng)期穩(wěn)定存在的目的,筆者認(rèn)為這些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。3.3活性金屬?gòu)?fù)合中間層局部過(guò)渡液相連接法利用多層金屬中間層連接陶瓷,在連接過(guò)程中中間層并不完全熔化,只出現(xiàn)一薄層液相,在隨后的保溫過(guò)程中,低熔點(diǎn)相逐漸被消耗,轉(zhuǎn)變?yōu)楦呷埸c(diǎn)相,從而完成連接。這種方法綜合了活性金屬釬焊的工藝溫度較低和固相擴(kuò)散焊易于制備耐高溫接頭的優(yōu)點(diǎn),如果復(fù)合中間層設(shè)計(jì)合理,連接工藝得當(dāng),既能降低連接溫度又能獲得高溫性能較好的接頭,是目前陶瓷-陶瓷活性金屬連接方法中較新的技術(shù)。目前研究開(kāi)發(fā)較多的是連接Al2O3、Si3N4的金屬中間層,如Cu/Pt/Cu、Cu/Ni/Cu、Ti/Ni/Ti、Ti/Cu/Ti。文獻(xiàn)用Cu-Au-Ti/Ni/Cu-Au-Ti復(fù)合中間層在950℃連接SiC時(shí),接頭室溫強(qiáng)度最高達(dá)390MPa,而強(qiáng)度最低為130MPa,可見(jiàn)接頭強(qiáng)度的分散性很大。這表明局部過(guò)渡液相的化學(xué)性能還需要改善,以減少低強(qiáng)度接頭中出現(xiàn)的陶瓷與中間層的不良接觸。目前關(guān)于這種方法有待進(jìn)一步研究和解決的問(wèn)題是進(jìn)一步降低連接溫度,避免反應(yīng)產(chǎn)物中生成脆性相,發(fā)展和完善中間層材料的組成和結(jié)構(gòu),以改善接頭微觀結(jié)構(gòu),提高連接強(qiáng)度。3.4碳化硅材料sic材料反應(yīng)成形法是從SiC反應(yīng)成形中發(fā)展起來(lái)的一種連接技術(shù)。目前主要用于連接SiC基陶瓷及纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料。其連接工藝可簡(jiǎn)述為:首先將含碳的化合物置于接頭區(qū)域,然后將試件裝在卡具中在110～120℃之間干燥10～20min,最后將Si或含Si合金做成的片材、膏體或懸浮體放到接頭區(qū)域,根據(jù)浸潤(rùn)類(lèi)型加熱到1250～1425℃保溫10～15min,待熔化的Si或Si合金與碳反應(yīng)形成SiC及其他含Si量可控的相時(shí)連接完成。這種方法的出發(fā)點(diǎn)是要克服用金屬中間層釬焊或擴(kuò)散焊連接陶瓷時(shí)接頭的使用溫度低于母材,以及因金屬與陶瓷母材線膨脹系數(shù)的不匹配而產(chǎn)生應(yīng)力使接頭性能削弱的不足。其獨(dú)特之處在于產(chǎn)生的接頭組織是可以設(shè)計(jì)的,尤其是接頭中間層的熱性能及力學(xué)性能對(duì)SiC材料而言是可設(shè)計(jì)的。NASALawis的研究人員用反應(yīng)成形法連接了RBSiC和無(wú)壓燒結(jié)SiC等陶瓷和纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料,包括各種尺寸和各種形狀的陶瓷元件(如管狀元件)等。目前看來(lái)這種連接方法的最大缺點(diǎn)是接頭孔隙率較高,微觀組織結(jié)構(gòu)不均勻,接頭強(qiáng)度分散性較大。3.5陶瓷連接領(lǐng)域自蔓延高溫合成是近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種制取無(wú)機(jī)材料的新工藝,它是一種借助反應(yīng)劑發(fā)生放熱反應(yīng)產(chǎn)生高溫,燃燒波自動(dòng)蔓延而形成產(chǎn)物的過(guò)程。將SHS技術(shù)用于連接領(lǐng)域的研究處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,但SHS以其自身的優(yōu)點(diǎn)——對(duì)母材損傷小、反應(yīng)產(chǎn)物和母材親和性好、便于制備成分連續(xù)變化的功能梯度材料(FGMs)而利于克服母材物理化學(xué)性能的不匹配以及節(jié)能省時(shí)、反應(yīng)周期極短等,成為陶瓷連接特別是陶瓷與金屬連接以及復(fù)合材料的連接領(lǐng)域頗具吸引力的一種焊接方法。SHS焊接步驟如下:首先設(shè)計(jì)并配制FGMs焊料和惰性添加劑或稀釋劑,然后將二者混合并壓成坯,再將成形坯置于兩待焊母材之間,最后通過(guò)放電或加熱點(diǎn)燃等方式引發(fā)SHS反應(yīng),并可在反應(yīng)期間或在反應(yīng)完成后不久施加一定壓力,最終完成SHS焊接。文獻(xiàn)選擇兩種在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊的材料——SiC陶瓷和GH128型Ni基高溫合金作為母材用SHS技術(shù)進(jìn)行焊接,由于兩母材間熱膨脹系數(shù)相差較大(SiC室溫?zé)崤蛎浵禂?shù)為4.5×10-6/℃,GH128高溫合金在17～700℃的熱膨脹系數(shù)為14.46×10-6/℃,)使得它們之間的連接更具挑戰(zhàn)性。該研究獲得的SiC陶瓷/GH128接頭最高剪切強(qiáng)度超過(guò)34.3MPa。通過(guò)研究者的大量實(shí)踐和探索表明,SHS焊接的影響因素眾多,其中連接溫度對(duì)連接件整體有很大影響,反應(yīng)程度和產(chǎn)物均勻化程度強(qiáng)烈地依賴(lài)于溫度并隨溫度升高而提高,而且反應(yīng)過(guò)程中有液相出現(xiàn)更易于得到致密化的產(chǎn)物。其它一些因素對(duì)SHS焊接過(guò)程的影響還需進(jìn)一步研究。3.6散和界面反應(yīng)熱壓反應(yīng)燒結(jié)連接工藝是利用粉末材料作為焊料,通過(guò)熱壓使焊料與母材在界面處發(fā)生互擴(kuò)散和界面反應(yīng),實(shí)現(xiàn)界面的冶金結(jié)合。同時(shí),焊料本身也實(shí)現(xiàn)致密化,或兼發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到連接母材的目的。文獻(xiàn)報(bào)道采用此方法,用Al+Ti+Ni金屬粉末焊料連接SiC陶瓷和Ni基高溫合金,獲得的接頭的四點(diǎn)彎曲抗彎強(qiáng)度為SiC母材強(qiáng)度的80%。4復(fù)合中間層和復(fù)合材料的連接文獻(xiàn)指出陶瓷基復(fù)合材料的連接不僅具有連接陶瓷材料時(shí)的難點(diǎn),同時(shí)還需要考慮連接異種材料時(shí)的問(wèn)題,如選擇連接方法與材料要同時(shí)考