C/C復(fù)合材料由于其低密度,高溫下保持較高的強(qiáng)度,抗燒蝕性能優(yōu)異和熱膨脹系數(shù)低等特性,在航空航天領(lǐng)域得以使用。目前這些領(lǐng)域大多以金屬或合金材料為主,比如金屬Nb。因此考慮C/C復(fù)合材料與金屬的連接。目前,C/C與金屬的連接方法中,釬焊連接研究較為廣泛,然而釬焊接頭中殘余應(yīng)力的緩解是一個(gè)挑戰(zhàn),因此本文擬采用C/C復(fù)合材料表面處理的方法輔助釬焊過(guò)程,以降低接頭中的殘余應(yīng)力,提升連接性能。本文采用預(yù)氧化及化學(xué)氣相沉積（CVD）原位生長(zhǎng)碳納米管（CNT）的方式,輔助AgCuTi釬料連接C/C復(fù)合材料與金屬Nb。通過(guò)掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、X射線衍射（XRD）、透射電鏡（TEM）和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)探究了C/C表面狀態(tài)及其對(duì)潤(rùn)濕性和連接接頭的影響,結(jié)果表明預(yù)氧化在C/C表面形成了圍繞碳纖維的深度可控的環(huán)形間隙,CVD處理在C/C表面及間隙合成了多壁CNTs。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),液態(tài)釬料在原始C/C表面鋪展10min潤(rùn)濕角為25°,預(yù)氧化后潤(rùn)濕性變差,為31°,而生長(zhǎng)CNTs后潤(rùn)濕性提升明顯,為9°。表面處理后釬焊接頭界面結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,C/C側(cè)界面由平直變?yōu)榻䴘B界面,且在界面附近形成了細(xì)小TiC顆粒的... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

C/C復(fù)合材料噴管然而，C/C復(fù)合材料制造困難、價(jià)格高昂，且不易變形，難以加工，制約了

1.2.1 C/C 復(fù)合材料的擴(kuò)散連接擴(kuò)散連接是在較高的溫度，施加或不施加壓力的條件下，通過(guò)原子擴(kuò)散以及化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)兩種或同種材料的連接。根據(jù)被連接的兩個(gè)材料的性質(zhì)不同，材料之間可以選擇添加或者不添加中間層。對(duì)于 C/C 復(fù)合材料自身擴(kuò)散焊接，通常采用添加中間層的手段來(lái)完成，對(duì)于 C/C 復(fù)合材料與金屬材料的擴(kuò)散焊接，既可以選擇添加中間層也可以不添加中加層來(lái)完成。C/C 復(fù)合材料自身擴(kuò)散連接早期獲得較多的研究。M. Salvo 等人[13]通過(guò)采用Si、Al 和 Ti 作為中間層，分別在 1693K 保溫 90min、1273K 保溫 45min 和 1693K保溫 45min 和 90min 無(wú)壓力的條件下，對(duì) C/C 復(fù)合材料自身進(jìn)行擴(kuò)散連接。分析發(fā)現(xiàn)，三種中間層與 C/C 復(fù)合材料的界面處形成了金屬碳化物層，這是實(shí)現(xiàn)連接的關(guān)鍵。然而觀察發(fā)現(xiàn)，在 C/C-Si-C/C 焊縫中存在裂紋，而在 C/C-Ti-C/C 焊縫中存在大量孔洞，如圖 1-2 所示，因此焊后接頭強(qiáng)度不理想，盡管后續(xù)的C/C-Al-C/C 焊縫中不存在明顯的缺陷，但其抗剪強(qiáng)度僅為 10MPa。(a)(b)

4C 含量對(duì)不同連接溫度下 C/C 復(fù)合材料膠接接頭的4 室溫剪切強(qiáng)度隨粘接劑中 SiC 晶須(a)和 CNT(b)含量材料的釬焊母材不熔，而釬料熔化，通過(guò)熔化的釬料在母生相互作用，包括母材向釬縫的溶解或擴(kuò)散方法。陶瓷或復(fù)合材料等非金屬自身或者與金(b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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