C/C-SiC/Nb钎焊接头

剪切强度37.3MPa

通过TiFe共晶钎料构建梯度界面，利用反应层厚度调控残余应力，使接头剪切强度随钎焊温度先增后减，在1140°C达到最大，为热防护异质连接提供新方案。

刘多 · Zhu, Haitao · Chen, Naibin · Yinyin, Kang · Song, Yanyu · Hyoung Seop, Kim · 胡胜鹏 · 宋晓国

Composite Structures 2026

参数信息

剪切强度

37.3 MPa

技术优势

剪切强度达37.3 MPa

在1140°C钎焊温度下获得最大剪切强度37.3 MPa，表明接头能够承受较高的机械载荷。

梯度界面缓解应力

界面由(Ti, Nb)固溶体基体、TiFe/(Ti, Nb)过渡区和(Ti, Nb)C+Ti5Si3反应层组成，有效吸收了热膨胀失配。

反应层可控生长

反应层生长遵循抛物线动力学，由扩散控制，通过调整钎焊温度可精确调控厚度。

应力先降后升

有限元模拟表明，随着反应层增厚，宏观残余应力先降低后升高，与剪切强度趋势相反，指出最佳厚度。

应用场景

• 热防护系统：用于连接热防护系统中的C/C-SiC和Nb部件，替代传统连接方法，提高可靠性。
• 高超声速飞行器：用于高超声速飞行器热防护结构的连接，承受高温和机械载荷。
• 陶瓷基复合材料连接：用于陶瓷基复合材料与金属的连接，解决热膨胀失配问题。