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和箔扩散结合界面相生长行为研究郭亚杰,刘桂武,金海云,史忠旗,乔冠军实验稀有金属材料与工程和复合材料具有优良的综合性能,在电器、电力、机械以及能源等行业有着广泛的应用。.固态扩散连接过程中的界面反应及生成的金属间化合物琁层的控制,是—过渡接头В珻瓵春媳∧ぁ】和—层状复合材料戎备过程中十分重要且倍受关注的问题。根据反应扩散的基本规律,和在固态扩散连接过程中界面会出现多种金属间化合物层,它们的组成和分布将很大程度上影响结合界面的性能,进而影响材料的整体性能和使用可靠性。因此,弄清/界面固态反应扩散的机理和生长规律,不仅对揭示异种材料固相扩散反应的本质具有重要的理论意义,而且对实际制备过程中的工艺控制具有指导作用。目前,还没有理论能完全准确地预测和解释扩散连接条件下的形成和长大【,【】。人【刻岢鯟瓵┥⒔油方岷瞎逃山缑嫖锢斫哟ァ原始空洞球化与形核、空洞收缩与生长个连续的阶段组成。另外,部分对界面反应动力学的研究表明,的生长速率随反应温度,时间和工艺条件不同而变化,但其的生长速率存在明显差异【籰。其中虯勘ǖ℃时的生长速率痵1菻萚勘ǖ赖痵个数量级。由此看来,.扩散反应是较为复杂的过程,界面相形成及生长机制有待于迸一步的研究。本研究选择工业纯箔和箔为研究对象,,分析了界面反应初期的形成和长大过程,研究了各相的生长动力学,并计算了各相的生长激活能。实验采用厚度均为工业纯箔和纯箔,经线切割加工成直径为的圆片。扩散连接前对两种箔片表面进行处理。首先用煤油结合超声进行去除表面油污;随后用质量分数为%芤菏温清洗和用%溶液清洗以去除表面氧化层;最后用丙酮清洗并快速吹干。将清洗后的箔和箔交替放入石墨模具,在璞甈珽毡中进行扩散连接。连接过程中压力保持在鞫疉;ぃ尤速率痬,加热温度N耹一为减小测温误差,热电偶经由石墨模具侧壁上特意加工的通孔直接和试样接触,保温过程中温度波动小于对反应后试样沿垂直于层的截面取样,进行金相抛光。随后用扫描电镜鄄旖缑嫖⒐坌蚊玻结合能谱治龊蚗射线衍射治鍪侄对生成相进行鉴定。利用图像处理软件对不同反应温靼步煌ù笱Ы鹗舨牧锨慷裙抑氐闶笛槭遥挛魑靼摘要:采用等离子活化烧结方法实现了箔和箔的固相扩散结合,考察了露确段诮缑娼鹗艏浠面相连和层连续增厚鼋锥危唤缑嬷饕S葾虯层构成;各层厚度与反应时间的关系均符合抛物线规律,表明生长动力学由体扩散所控制:各层生长速率常数与反应温度之间满足叵担艺界面层以及虯各单层的生长激活能分别为.、.、.:铜铝;扩散结合:界面;金属间化合物;生长行为中图法分类号:文献标识码:文章编号:...作者简介:郭亚杰,男,年生,博士生,西安交通大学金属强度国家重点实验室,陕西西安,:.蓿和ㄑ蹲髡撸呵枪诰淌冢┦。结果表明:界面生成过程主要包括物理接触、形核、沿界±妗收稿日期:基金项目:国家自然科学基金琋/瓽
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峁疤致表O咝阅夂纤眯甭剩锤鱅呐孜锵呱度和时间条件下界面掌蟹治觯饬扛鞣从层的宽度,最终各层宽由沿界面个不同位置所测数据的统计值确定。界面反应初期相形成与长大图N、和界面的形貌。并由此可以把界面初始形成过程分为个阶段界面物理接触阶段。两金属的直接接触是发生扩散的前提,两者的微观接