陶瓷扩散连接的主要问题
1、界面存在很大的热应力 陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属材料连接时,由于陶瓷与金属的线膨胀系数差别很大,在扩散连接使用过程中,加热和冷却时必然产生热应力,由于热应力的分布及不均匀,使接合面产生应力集中,造成接头的承载性能下降,影响接头热应力的主要因素、有材料因素(线膨胀系数、弹性系数、泊松比、孔隙率、屈服强度以及加工硬化系数等)、接头形状因素(板厚、板宽、长度、连接材料的层数、层排列顺序、接合面形状和接合面粗糙度)和温度分布(加热方式、加热温度、速度及冷却速度等)。
2、容易生成脆性化合物 由于陶瓷与金属的物理化学性能差别很大,连接时存在着键型转换以外,还容易发生各种化学反应,在界面生成各种碳化物、硅化物、氧化物以及多元化合物,这些化合物硬度高、脆性大。是造成接头脆性断裂的原因。
3、界面化合物很难进行定量分析 在确定界面化合物时,由于一些轻元素cnd等的定量分析误差较大,需制备多种标准试件进行标定,对于多元化合物的相结构确定,一般利用x射线衍射标准图谱进行对比,但一些新化合物相没有标准,给相的确定带来很大困难。
4、缺少数值模拟的基本数据 由于陶瓷和金属钎焊机扩散连接时,界面容易出现多层化合物,这些化合物层很薄,对接头性能影响很大,在进行反应相成长规律、应力分布等计算模拟时,由于缺少这些相的数据,给模拟计算带来很大困难 。
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