基于高温应用的间隙碳化物陶瓷活性扩散连接方法及机理研究

项目名称： 基于高温应用的间隙碳化物陶瓷活性扩散连接方法及机理研究

项目编号： No.51305102

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 魏红梅

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 针对超高温间隙碳化物陶瓷对接头耐热性以及残余热应力的控制要求，本研究提出了在较低温度下获得耐高温、抗氧化、低应力、高可靠连接接头的活性扩散连接方法。通过活化间隙碳化物连接界面增加其界面C缺位浓度从而降低碳化物的扩散激活能，最终实现间隙碳化物陶瓷的低温连接，并形成具有与母材成分相近的接头。通过对接头界面组织演化机理、反应动力学过程，界面层过渡元素及C缺位的扩散行为、接头综合力学行为以及高温损伤机理的研究揭示活性扩散连接间隙碳化物陶瓷接头形成机制以及耐高温机理，为耐高温间隙碳化物陶瓷材料连接开拓新思路和奠定理论基础。

中文关键词： 间隙碳化物陶瓷；碳缺位；过渡金属；组织形貌；力学性能

英文摘要： In order to meet the requirements of ultra-temperature interstitial carbide joints for high application temperature and low residual stress, this project puts forward to a kind of active diffusion bonding method to obtain the joints with high heat resistance, oxidation resistance, low stress and high reliability. The joints and interstitial carbides have almost the same composition. The interstitial carbide interfaces are activated, and the diffusion activation energy decrease with the increase of carbon vacancy, which are utilized to realize the low temperature diffusion bonding of interstitial carbides. Based on the research of interface evolution mechanism, reaction kinetics process, transitional element and C vacancy diffusion behavior, mechanical properties and high temperature damage mechanism, the joint formation and high resistance mechanism will be revealed. All of the above researches will explore new ideas and lay the theoretical foundation for the joining of ultra-temperature interstitial carbides.

英文关键词： interstitial carbides；carbon vacancies；transition metal；microstructure；mechanical properties