垂直取向石墨烯包覆泡沫镍复合中间层钎焊C/C复合材料与Nb的工艺及性能

作者：朱强; 周佳顶; 赵天眸; 叶茂成; 王泽宇^*; 雷玉成

来源：焊接学报, 2022, 43(12): 79-118.

• C/C复合材料
• 钎焊
• 残余应力
• 高温服役
• 石墨烯
• 泡沫镍

针对碳/碳(C/C)复合材料与铌(Nb)钎焊接头高残余应力问题及高温服役需求，采用等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)方法获得了垂直取向石墨烯(vertically aligned few-layer graphene, VFG)包覆泡沫镍复合中间层，并使用该复合中间层搭配TiNi钎料辅助钎焊C/C复合材料与Nb.采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱方法表征VFG及接头的微观组织结构及表面化学状态.结果表明，钎缝中原位形成了弥散分布的(Ti,Nb)2Ni颗粒及(Ti,Nb)C环状第二相，有效降低了钎缝整体的线膨胀系数，缓解了接头残余应力.同时，均匀分布的Nb(s.s.)使得钎缝组织保持了良好的高温塑性，接头在1 000℃下的抗剪强度达到33 MPa，比无中间层直接钎焊接头的抗剪强度提高了450%.

• 单位
  江苏大学