1。4。1陶瓷/金属的润湿 7

1。4。2改善金属/陶瓷润湿性的方法 9

1。5主要研究内容 9

第二章 实验研究方案 10

2。1实验材料 10

2。2实验器材 11

2。2。1磁控溅射仪 11

2。2。2真空退火炉 12

2。3试样的制备 12

2。4钎料的选择及制备 13

2。5钎焊工艺的确定 14

第三章 实验分析 16

3。1钎焊接头的组织结构分析 16

3。2钎焊接头剪切强度的测定 18

3。3断口的宏观形貌分析 20

结  论 22

致  谢 23

参考文献 24

第一章  绪论

1。1  课题背景及研究的目的和意义

现代技术的发展, 要求材料能在各种苛刻的环境下工作。在工程结构材料中, 现有的金属材料虽然在室温、强度、延展性、导电性和导热性等方面具有优秀的特性, 但是它的耐高温性、耐腐蚀性, 耐磨损性等性能已不能满足日趋提高的需求。陶瓷材料, 特别是那些有高熔点、高高温强度、高硬度、高温蠕变小、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、弹性模量高以及热膨胀系数小等优良性能和特点的高技术陶瓷材料在冶金、宇航、能源、机械和光学等领域有着重要应用。高技术陶瓷材料不仅可以突破现有合金及高分子材料的使用极限，而且可能成为继钢铁、塑料之后，世界上第三种主要材料。在高技术陶瓷中，Si3N4陶瓷是最具有发展潜力与广阔的应用市场的一种新型工程材料。Si3N4陶瓷是无机非金属强共价键化合物，具有惊人的耐高温、高强度和高硬度性能，硬度可达HRA91-93；热硬性好，能承受1300-1400℃的高温；与碳和金属元素化学反应较小，摩擦系数也较低；本身具有润滑性，有很好的耐磨损性能；除氢氟酸外，它不与其它无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时抗氧化；它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂；Si3N4陶瓷的高温蠕变也很小。Si3N4陶瓷具有的高比强、高比模、耐高温、抗氧化和耐磨损以及高抗热震性等优点，使得其在高温、高速、强腐蚀介质的工作环境中具有特殊的使用价值。但是，陶瓷材料由于其化学键的特点, 具有脆性大、强度分散和加工困难三个固有的缺点, 这些缺点导致其抗冷热冲击能力差，难以制成大尺寸、形状复杂的构件,这在很大程度上限制了陶瓷材料在工程中的应用。GH4169镍基合金在高温条件下具有屈服强度高，塑性、抗疲劳及持久性能好等特点，因此被广泛应用在航空发动机的一些关键部件上，如涡轮盘等。如果能将其与陶瓷连接，既能发挥陶瓷的耐热、耐腐蚀性能，又能发挥镍基合金的抗疲劳和高塑性等优点，对于提高构件工作温度和耐腐蚀性等方面具有非常重要的意义。现在的汽车发动机的制作材料均为镍基耐热合金，但是如果能用陶瓷材料制作成活塞内衬、气缸等零件并与镍基合金连接，则可以将工作温度从1000℃提高到1300℃，使发动机效率提高30%左右；燃料燃烧更为充分，排出的废气中的有害成分大为降低，这不仅降低了能源消耗，而且减少了环境污染。此外，陶瓷的热传导性比金属低，这使发动机的热量不易散发，节省能源。