碳基網(wǎng)絡(luò)復(fù)合中間層輔助釬焊C/C復(fù)合材料與Nb機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-10 22:42
C/C復(fù)合材料具有密度低、耐燒蝕、高溫性能好等優(yōu)異特性,是航天發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的優(yōu)選材料。在實(shí)際工程應(yīng)用中,通常需要將C/C復(fù)合材料與Nb金屬過(guò)渡環(huán)連接形成復(fù)合構(gòu)件來(lái)使用。釬焊作為一種簡(jiǎn)易、高效的工業(yè)化連接技術(shù)被廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料與金屬的連接。然而,由于C/C復(fù)合材料與Nb的線膨脹系數(shù)差異較大,在二者的釬焊接頭中往往存在高殘余應(yīng)力,嚴(yán)重削弱接頭的力學(xué)性能;诖,本文提出一種采用碳基網(wǎng)絡(luò)復(fù)合中間層提高C/C復(fù)合材料與Nb釬焊連接質(zhì)量的方法,借助復(fù)合中間層的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),解決釬縫中高含量中間層或增強(qiáng)相材料易偏聚的難題,有效緩解接頭的殘余應(yīng)力,提高接頭的連接質(zhì)量。本文采用理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,解明了復(fù)合中間層表面釬料的潤(rùn)濕機(jī)理,揭示了接頭界面組織、殘余應(yīng)力及力學(xué)性能三者間的關(guān)系,完成了釬焊工藝參數(shù)優(yōu)化及復(fù)合中間層的整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化,闡明了接頭的釬焊機(jī)理,實(shí)現(xiàn)了C/C復(fù)合材料與Nb的高質(zhì)量連接。設(shè)計(jì)制備了新型的石墨烯網(wǎng)絡(luò)復(fù)合中間層,研究了Ag-Cu-Ti釬料在石墨烯網(wǎng)絡(luò)復(fù)合中間層表面的潤(rùn)濕機(jī)理。采用化學(xué)氣相沉積法在泡沫Cu表面原位生長(zhǎng)石墨烯,制得了高質(zhì)量的石墨烯網(wǎng)絡(luò)復(fù)合中間層(G-Cu...
【文章頁(yè)數(shù)】:176 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)物圖[6]
C/C-Nb釬焊接頭的界面組織結(jié)構(gòu)[24]
Ni-14Cr-10P-xTi釬焊C/C復(fù)合材料接頭的界面組織結(jié)構(gòu)及XRD譜線[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯包覆泡沫銅復(fù)合中間層釬焊碳/碳復(fù)合材料與鈮的工藝與性能[J]. 王澤宇,霸金,亓鈞雷,馮吉才. 焊接學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]Design and preparation of gradient graphite/cermets self-lubricating composites[J]. Liming Zhou,Ji Xiong,Zhixing Guo,Junliu Ye. Journal of Materials Science & Technology. 2018(08)
[3]納米材料增強(qiáng)復(fù)合釬料的研究進(jìn)展[J]. 王澤宇,霸金,馬薔,亓鈞雷,曹健,馮吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[4]藍(lán)寶石/4J33合金釬焊接頭殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬分析[J]. 杜金松,顏家振,曹建國(guó),楊德勇,辛成來(lái). 焊接學(xué)報(bào). 2017(08)
[5]熔融6061/4043鋁合金在TC4鈦合金表面的反應(yīng)潤(rùn)濕[J]. 靳鵬,隋然,李富祥,俞偉元,林巧力. 金屬學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]工程陶瓷連接力學(xué)性能提升研究進(jìn)展[J]. 何鵬,馮青華,林鐵松,Sekulic P Dusan. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(02)
[7]泡沫銅壓縮屈服強(qiáng)度有限元計(jì)算方法[J]. 李宇,沈偉,趙鵬,浦玉萍. 粉末冶金技術(shù). 2017(01)
[8]基于六面體模型的開(kāi)孔泡沫金屬?gòu)?qiáng)化傳熱機(jī)理[J]. 史燕華,周幗彥,黃媛媛,涂善東. 化學(xué)工程. 2016(11)
[9]石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李勇,趙亞茹,李煥,周雅婷. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(11)
[10]泡沫金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱性能數(shù)值模擬[J]. 黃媛媛,周幗彥,王俊濤,肖敬美,王正東,涂善東. 化學(xué)工程. 2015(09)
博士論文
[1]ZrC-SiC陶瓷與TC4鈦合金釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 石俊秒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]C/SiC及C/C復(fù)合材料與Nb的反應(yīng)釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 田曉羽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]聚多巴胺納米結(jié)構(gòu)組裝的研究及其應(yīng)用探索[D]. 熊書(shū)強(qiáng).東華大學(xué) 2018
[4]Ti-Co-Nb釬料設(shè)計(jì)與Cf/SiC-Nb釬焊連接機(jī)理[D]. 章強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]Zr55Cu30Al10Ni5非晶熔體與金屬及陶瓷的潤(rùn)濕性和界面特征[D]. 鄭小紅.吉林大學(xué) 2010
[6]C/C復(fù)合材料與TC4釬焊接頭組織及性能研究[D]. 秦優(yōu)瓊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]石墨烯-泡沫銅中間層的制備及其釬焊機(jī)理研究[D]. 張?zhí)扃?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]垂直生長(zhǎng)石墨烯的制備及其超級(jí)電容器性能研究[D]. 張夫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]BN/SiO2與Nb的釬焊連接工藝及機(jī)理研究[D]. 焦?jié)?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]C/C復(fù)合材料與Nb釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 徐李剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]TiC體性質(zhì)、表面性質(zhì)以及Al/TiC界面性質(zhì)的第一原理研究[D]. 房立紅.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3717653
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【圖文】:
固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)物圖[6]
C/C-Nb釬焊接頭的界面組織結(jié)構(gòu)[24]
Ni-14Cr-10P-xTi釬焊C/C復(fù)合材料接頭的界面組織結(jié)構(gòu)及XRD譜線[26]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯包覆泡沫銅復(fù)合中間層釬焊碳/碳復(fù)合材料與鈮的工藝與性能[J]. 王澤宇,霸金,亓鈞雷,馮吉才. 焊接學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]Design and preparation of gradient graphite/cermets self-lubricating composites[J]. Liming Zhou,Ji Xiong,Zhixing Guo,Junliu Ye. Journal of Materials Science & Technology. 2018(08)
[3]納米材料增強(qiáng)復(fù)合釬料的研究進(jìn)展[J]. 王澤宇,霸金,馬薔,亓鈞雷,曹健,馮吉才. 精密成形工程. 2018(01)
[4]藍(lán)寶石/4J33合金釬焊接頭殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬分析[J]. 杜金松,顏家振,曹建國(guó),楊德勇,辛成來(lái). 焊接學(xué)報(bào). 2017(08)
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[6]工程陶瓷連接力學(xué)性能提升研究進(jìn)展[J]. 何鵬,馮青華,林鐵松,Sekulic P Dusan. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2017(02)
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[9]石墨烯增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J]. 李勇,趙亞茹,李煥,周雅婷. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(11)
[10]泡沫金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)流體流動(dòng)與傳熱性能數(shù)值模擬[J]. 黃媛媛,周幗彥,王俊濤,肖敬美,王正東,涂善東. 化學(xué)工程. 2015(09)
博士論文
[1]ZrC-SiC陶瓷與TC4鈦合金釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 石俊秒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]C/SiC及C/C復(fù)合材料與Nb的反應(yīng)釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 田曉羽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
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[4]Ti-Co-Nb釬料設(shè)計(jì)與Cf/SiC-Nb釬焊連接機(jī)理[D]. 章強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]Zr55Cu30Al10Ni5非晶熔體與金屬及陶瓷的潤(rùn)濕性和界面特征[D]. 鄭小紅.吉林大學(xué) 2010
[6]C/C復(fù)合材料與TC4釬焊接頭組織及性能研究[D]. 秦優(yōu)瓊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]石墨烯-泡沫銅中間層的制備及其釬焊機(jī)理研究[D]. 張?zhí)扃?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]垂直生長(zhǎng)石墨烯的制備及其超級(jí)電容器性能研究[D]. 張夫.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]BN/SiO2與Nb的釬焊連接工藝及機(jī)理研究[D]. 焦?jié)?哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]C/C復(fù)合材料與Nb釬焊工藝及機(jī)理研究[D]. 徐李剛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]TiC體性質(zhì)、表面性質(zhì)以及Al/TiC界面性質(zhì)的第一原理研究[D]. 房立紅.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3717653
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