發(fā)布時間：2021-04-10 16:08

　　C/C復合材料具有高強度、低密度、耐燒蝕、抗熱震等優(yōu)異性能,是一種重要的航空航天用材料。因其難以加工成復雜構(gòu)件,在實際應(yīng)用中受到一定限制。Nb高溫性能優(yōu)異,在難熔金屬中密度最小,可焊性優(yōu)良。因此,將C/C復合材料與Nb進行連接并應(yīng)用于噴管是一種理想的選擇,可顯著增大其推重比,降低能耗。本文旨在C/C復合材料表面生長碳納米管（Carbon nanotubes,CNTs）,改變材料表面粗糙度,增強釬料潤濕性,并改善TiC反應(yīng)層結(jié)構(gòu),提高接頭焊合率。本文通過PECVD法在C/C復合材料表面生長得到了碳納米管,確定旋涂法為最佳催化劑制備方法,探究并得到碳納米管生長的最佳工藝參數(shù):Fe（NO3）3異丙醇溶液濃度0.10 mol/L、生長溫度750℃、保溫時間10 min、濺射功率200 W、H2和CH4氣體流量比10 sccm:40 sccm、氣體壓強850 Pa。通過拉曼光譜、透射電鏡等手段分析表明,最佳工藝參數(shù)下所制得的碳納米管為多壁碳納米管,壁的層數(shù)在15層左右,平均直徑為18.9 nm,長度在2.5μm左右。本文選擇CuTi釬料釬焊C/C復合材料和Nb,能譜分析結(jié)果指出,接頭中有多種Cu... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

純Cu在C/C復合材料上的潤濕對比(T=1100℃,t=30min)

(a) 未改性 (b) Cr 改性(c) Mo 改性 (d) W 改性 Cu 在 C/C 復合材料上的潤濕對比(T=1100 ℃, t=現(xiàn)，含不同活性元素的 Cu 基釬料在石墨潤濕到發(fā)生潤濕的百分比含量也有較大差別需 1 at%即可在石墨材料表面發(fā)生潤濕，如

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文碳材料電子配位結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，表面能較高，因此難以被潤濕。在釬料中加入與碳材料發(fā)生界面反應(yīng)的活性元素，可有效降低液態(tài)釬料與碳材料之間的表面，從而改善釬料對碳材料的潤濕。對于孔隙較多的材料，還會因釬料過多滲入料內(nèi)部導致材料表面釬料不足，降低接頭力學性能。.3.2 C/C 復合材料的釬焊連接研究現(xiàn)狀Wei Guo 等人[17]還采用AgCuTi 釬料實現(xiàn)了對 C/C 復合材料和 TC4合金的釬焊接。當 T=910 ℃，t=10 min 時，接頭最大抗剪強度為 25 MPa。圖 1-4 為釬焊連過程中接頭界面組織演化示意圖。釬焊接頭界面組織組成為 TC4 合金i(s,s)+Ti2Cu/Ti2Cu/TiCu/Ti3Cu4/Ag(s,s)+Ti3Cu4+TiCu/TiCu/TiC+C/C/C 復合材料。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]高質(zhì)量多壁碳納米管的制備方法和應(yīng)用研究[D]. 趙江.上海交通大學 2013
[2]碳納米管、碳納米片、石墨烯及其復合物的制備和場發(fā)射性能的研究[D]. 亓鈞雷.吉林大學 2010

碩士論文
[1]C/C復合材料表面生長CNTs及與Ti600釬焊工藝及機理研究[D]. 朱泳安.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]CNTs增強TiNi復合釬料釬焊SiO2-BN陶瓷與Nb的機理研究[D]. 萬禹含.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]SiO2f/SiO2表面生長碳納米管及與TC4釬焊工藝及機理研究[D]. 張俊杰.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[4]等離子體增強化學氣相沉積方法制備碳納米管及其表征[D]. 李宗鵬.吉林大學 2008



本文編號：3129935