采用聚硅氧烷(HPSO/VPSO)和Al-Si粉连接无压烧结SiC陶瓷

摘要

无压烧结SiC陶瓷(SSiC)是重要的高温结构材料,连接技术是扩大其应用范围的关键技术之一.采用陶瓷先驱体含氢聚硅氧烷(HPso)与含乙烯基聚硅氧烷(vPso)为连接剂的主要组分,以A1-Si粉为填料,通过反应成形连接工艺连接SSiC.研究了Al-Si粉对含氢聚硅氧烷和含乙烯基聚硅氧烷的混合物(HPSO/VPSO)的裂解过程和陶瓷产率的影响,同时也研究了Al--Si粉含量、升温速率及连接温度对连接强度的影响.并对连接件界面区域的微观结构和成分进行了分析.Al-Si粉的加入促进了HPSO/VPSO的裂解,提高了其陶瓷产率.当HPSO/VPSO和Al-Si粉质量比为1∶1,连接压力为50KPa,连接温度为900℃,高温保温时间为30min,升温速率为4℃/min时,所得连接件的连接强度达到最大值.微观结构及成分分析表明,连接层厚度约为50μm,结构均匀致密,连接层与母材结合良好,在界面处没有明显的裂纹、孔洞等缺陷.连接层由Al、Si、C、O四种元素组成,A1、Si元素在连接层与SSiC的界面处发生了扩散,促进了界面结合,从而提高了连接强度.