高熵陶瓷/Zr-4钎焊接头

800°C强度109 MPa

该接头通过Ni辅助活性钎焊实现，在800°C高温下仍保持109 MPa剪切强度，解决了高熵陶瓷与Zr-4合金异质连接难题。

Jinze, Chi · Pengguan, Wang · Wang, Pengcheng · Zhaoyi, Pan · Yan, Yaotian · 宋晓国 · HYCHEN · 李文亚

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2026

参数信息

室温剪切强度

118 MPa

800 °C剪切强度

109 MPa

氧化后强度保持率

90 %

钎焊温度

1100 °C

技术优势

高温强度高

接头在800 °C下仍保持109 MPa剪切强度，适用于高温承载场景。

氧化后强度保持率高

900 °C氧化4小时后，接头仍保留90%初始剪切强度，表明优异的抗氧化稳定性。

缓解热膨胀失配

连续ZrC层有效缓解了HEC与Zr-4之间的热膨胀失配，避免界面开裂。

抗氧化性能提升

界面残余Ni促进致密氧化层形成，显著抑制氧向内扩散。

应用场景

• 核燃料包壳：为Zr-4包壳提供高熵陶瓷保护层，增强高温抗氧化能力。
• 高温结构连接：实现耐热陶瓷与金属的高温可靠连接，适用于800 °C以上工况。
• 异种金属连接：解决高熵陶瓷与Zr-4合金异种材料连接难题。
• 耐热部件：接头在800 °C保持高强度，可用于制造耐热部件。
• 热防护系统：氧化后形成致密氧化层，抑制氧扩散，适用于热防护系统。