基于Ti中间层的B_(4)C复合陶瓷扩散连接接头界面微观组织与力学性能

摘要

碳化硼(B_(4)C)复合陶瓷以其高硬度、高熔点、良好的耐磨性以及吸收中子能力的特性,广泛应用于制造防弹装甲材料,原子反应堆控制以及耐磨耐高温结构材料等领域.文中采用中间层Ti箔对碳化硼复合陶瓷(B_(4)C-SiC-TiB_(2))进行扩散连接,研究了连接温度对连接界面组织及接头力学性能的影响.结果表明,在连接温度1300~1450℃下成功扩散连接了B_(4)C-SiC-TiB_(2)复合陶瓷,Ti与B_(4)C反应生成TiB_(2)和TiC.随着连接温度的升高,反应层变厚,而过厚的反应层会对接头的性能造成不利影响.在连接温度1300℃时,反应层的平均厚度约为5μm,此时获得较高的接头抗剪强度100 MPa;在连接温度1450℃时连接层基本为TiB_(2)和TiC陶瓷相,此时扩散连接接头可以获得较高硬度(25.4 GPa).