离子注入改进陶瓷的可焊性研究

摘要

选择在225℃的温度下注入离子Ni<'+>(能量和剂量的变化范围分别为130Kev,1×10<'15>ˉ5×10<'17>ions/cm<'2>)和Ti<'+>(能量和剂量的变化范围分别为130Kev,1×10<'15>ˉ5×10<'17>ions/cm<'2>)的两种Al<,2>O<,3>+ZrO<,2>陶瓷试样,分别与Cr18CI19Ti不锈钢试样在真空条件下进行非活性和活性钎焊试验.从表面工程与界面工程的角度出发,结合材料和力学等方面的理论知识,采用扫描电镜SEM、X线衍射XRD谱仪、接着剪切强度测试等 各种手段和方法对离子注入给陶瓷可焊性带来的影响进行了较系统的理论分析和实验研究.活性钎焊的研究表明,镍离子注入可增加陶瓷表层元素的扩散力,并通过提高陶瓷材料断裂韧度来有效地抑制剪节裂纹从陶瓷-金属界面向陶瓷基体内扩展,使接着强度得到了较大提高.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1概述

1.2金属-陶瓷表面与界面的基本概念和理论

1.3陶瓷焊接技术的发展概况

1.4离子注入陶瓷表面改性及陶瓷-金属界面改性技术的研究现状

1.4.1离子注入对陶瓷表面材料力学性能及其显微结构的改性研究

1.4.2离子注入对陶瓷-金属界面的改性研究

1.4.3离子注入对陶瓷表面电学性能的影响

1.4.4离子注入和离子混合过程中所涉及的物理量及其计算

1.5离子注入及混合技术在改进陶瓷可焊性方面的研究进展

1.6研究目的与意义

1.7主要研究内容

第2章高能离子束改进陶瓷可焊性的机理分析

2.1引言

2.2金属-陶瓷界面的电子结构理论

2.3 离子注入对陶瓷金属界面的物理、力学等其它因素的影响

2.4金属-陶瓷钎焊界面的热力学分析

2.6小结

第3章陶瓷离子注入表面改性分析

3.1引言

3.2实验材料的制备

3.3实验方法及其结果

3.3.1离子注入

3.3.2表面形貌分析

3.3.3残余应力分析

3.3.4表面化合物成分分析

3.3.5表面电学性能分析

3.4讨论

3.5小结

第4章注入离子对陶瓷非活性钎焊性能的影响

4.1引言

4.2试样制备

4.3试验方法及结果

4.3.1接头焊缝外貌

4.3.2接头强度测试

4.3.3断口形貌分析

4 4讨论

4 4.1对陶瓷-钎料金属界面粘接功的影响

4.4.2离子注入对陶瓷材料的表面能的影响

4.4.3化学效应分析

4.5小结

第5章离子注入对陶瓷-金属活性钎焊接头性能的影响分析

5.1引言

5.2试样制备

5.3试验方法及结果

5.3.1界面形貌分析

5.3.2界面成分分布

5.3.3接头强度测试

5.3.4断口形貌及成分分析

5.4讨论

5.4.1断裂方式及其原因分析

5.4.2陶瓷-钎料界面产物分析

5.4.3与普通活性钎焊接头强度的比较

5.5小结

总结

致谢

参考文献