或晶须状的耐高温陶瓷增强相，以提高接头强度尤其是高温强度。
[0026]本发明的优点是:工艺简单易行，连接过程不需或只需施加很小的压力；连接实施温度较低，对母材损伤小；接头强度，特别是高温强度高。
[0027]图1为本发明的一个实施方式中三维针刺C/SiC复合材料钎焊接头的光学显微镜照片；
图2为本发明的一个实施方式中三维针刺C/SiC复合材料钎焊接头焊缝区的XRD图谱；
图3为测试试样剪切强度的装置；
图4为本发明的一个实施方式中C/SiC复合材料钎焊接头的剪切强度测试结果。
[0028]以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容做出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的温度、时间等也仅是合适范围中的一个示例，即、本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
[0029]实施例1
本实施例C/SiC复合材料的钎焊连接包括如下步骤:
(1)按照设计组成称取Cu粉、TiH2粉和Al粉，其中TiH2的含量为1wt%，Al的含量为5wt%，其余为Cu，三者纯度均为99.0%，(注:该含量为未加入粘结剂前的粉末含量)，在玛瑙研钵中研磨混合均匀后，加入聚乙烯缩丁醛(PVB)的环己酮溶液再混合均匀，配制成钎料膏。粘结剂PVB环己酮溶液的浓度为2wt%，粘结剂添加量为钎料重量的50% ；
(2)将三维针刺C/SiC复合材料(纤维体积分数27%?28%，体积密度1.88g/cm3,开口气孔率15.0vol % )用金刚石切割机切成块状，用400目砂纸将其表面打磨平整，分别在酒精和丙酮中超声清洗，然后干燥；
(3)在经步骤(2)处理后的C/SiC复合材料表面涂覆钎料膏，涂覆的钎料膏的厚度为1mm，制成C/SiC-钎料膏-C/SiC的三明治结构的预连接件，放入干燥箱中进行干燥；
(4)将步骤(3)中得到的预连接件移至真空钎焊炉中，进行连接。焊接温度为960°C，保温时间为lOmin，真空度为1.0X10 2Pa0
[0030]所得接头的显微结构如图1所示，由图可见，焊接区的显微结构均匀致密，无明显缺陷。焊缝区的成分如图2的XRD图谱所示，可以发现焊缝区除金属外，还存在原位反应生成的TiC和SiC陶瓷相。采用压缩剪切方法测试试样的剪切强度，压头加载速率为0.5mm/min,测试装置如图3所示。试样在室温、600°C和800°C的剪切强度分别为108MPa、49MPa和22MPa，测试结果如图4所示。通过采用尺寸20mmX 20mmX 5mm的C/SiC板焊封直径为1mm的孔，经4MPa液压测试，接头处无明显液体外渗现象，接头密封性能良好。钎焊接头在真空800°C处理6小时后，室温剪切强度没有出现降低现象，即在服役过程中不会发生明显的性能退变。
[0031]实施例2
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例所采用的钎料组成为10wt%Ti，5wt%Al，其余为Cu。其它步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为65MPa。
[0032]实施例3
本实施例与实施例一的不同点在于本实施例所采用的粘结剂为浓度7.8wt%，钎焊温度为1020°C，保温时间为lOmin。其它步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为94MPa。
[0033]实施例4
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例所采用的钎料组成为16wt% TiH2, 5wt%Al，其余为Cu，钎焊温度为950°C，保温时间为lOmin。其它步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为73MPa。
[0034]实施例5
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为1wt% TiH2, 3wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为990°C，保温时间为lOmin。其它步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为llOMPa。
[0035]实施例6 本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为1wt% TiH2, 2wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为1050°C，保温时间为30min。其它步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为58MPa。
[0036]实施例7
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为8wt% TiH2, 2wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为1060°C，保温时间为lOmin。其他步骤和参数与实施例1相同。所得接头室温剪切强度为38MPa。
[0037]实施例8
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为5wt% TiH2, 5wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为1050°C，保温时间为30min。其他步骤和参数与实施例1相同。所得接头室温剪切强度为17MPa。
[0038]实施例9
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为5wt% TiH2, 2wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为1060°C，保温时间为lOmin。其他步骤和参数与实施例1相同。所得接头室温剪切强度为45MPa。
[0039]实施例10
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为4wt% TiH2, Iwt% Al，其余为Cu。钎焊温度为1060°C，保温时间为lOmin。其他步骤和参数与实施例1相同。所得接头室温剪切强度为25MPa。
[0040]实施例11
本实施例与实施例1的不同点在于本实施例采用的钎料组成为1wt% TiH2,8wt% Al，其余为Cu。钎焊温度为930°C，保温时间为lOmin。其他步骤和参数与实施例1相同。所得接头的室温剪切强度为54MPa。
[0041]本发明中的工艺简单易行，连接过程不需或只需施加很小的压力；连接实施温度较低，对母材损伤小；接头强度，特别是高温强度高。
【主权项】
1.一种C/SiC复合材料的钎焊连接方法，其特征在于，所述方法包括: 1)将Cu粉、Al粉、Ti源混合均匀，得到钎料粉末，加入粘结剂配制成钎料膏，其中，Ti源为Ti粉或TiH2粉； 2)将步骤I)中制备的钎料膏涂覆在经表面预处理的C/SiC复合材料之间，制成C/SiC-钎料膏-C/SiC结构的预连接件； 3)将步骤2)中制备的预连接件干燥后，移至真空钎焊炉中进行钎焊。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钎料粉末中，Al粉的重量百分含量为I?10wt%，钛源的百分含量为4?18wt%，余量为Cu粉。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钎料粉末中，Al粉的重量百分含量为3 ?10wt%。4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于，所述钎料膏中粘结剂的加入量为所述钎料粉末的45?80wt%。5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，步骤I)中，粘结剂采用浓度为I?8wt%的聚乙烯缩丁醛的环己酮溶液。6.根据权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，步骤2)中，涂覆在C/SiC复合材料表面的钎料膏的厚度为0.5?3mm。7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，步骤3)中，焊接温度为900°C?1080 O。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤3)中，焊接温度为950°C?1020°C。9.根据权利要求1-8中任一所述的方法，其特征在于，步骤3)中，钎焊的保温时间为I?30分钟，真空度高于LOXlO2Pa0
【专利摘要】本发明涉及一种C/SiC复合材料的钎焊连接方法，所述方法包括：1）将Cu粉、Al粉、Ti源混合均匀，得到钎料粉末，加入粘结剂配制成钎料膏，其中，Ti源为Ti粉或TiH2粉；2）将步骤1）中制备的钎料膏涂覆在经表面预处理的C/SiC复合材料之间，制成C/SiC-钎料膏-C/SiC结构的预连接件；3）将步骤2）中制备的预连接件干燥后，移至真空钎焊炉中进行钎焊。<b />
【IPC分类】B23K35/30, C04B37/00
【公开号】CN105016761
【申请号】CN201410177477
【发明人】董绍明, 陈杰, 张翔宇, 阚艳梅, 高乐, 胡建宝, 丁玉生
【申请人】中国科学院上海硅酸盐研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月29日