中文摘要
本研究以核能领域的微米级厚度Mo基超薄金属复合成型为背景,利用线性不可逆过程热力学等理论工具,揭示Mo/Al(或Ta)等异种双金属箔材精密连接过程中界面演变的一般规律,建立基于扩散与化学反应等原子行为的连接界面演变模型。通过实验研究等方法,获得在静载扩散连接、全新的复合能量扩散连接条件下,不同连接热历程对微米级箔材基体组织与表面形貌影响的一般规律。在允许中间层存在的条件下,设计出合理的中间层材料体
结题摘要
以工程物理研究领域的微米级厚度Mo基超薄金属复合成型为背景,以微米级Mo/Al、Mo/Ta箔固相复合成型连接技术为研究对象,以静载真空扩散连接与复合能量真空扩散连接为主要实验研究手段,以线性不可逆过程热力学等为主要理论研究工具,阐明Mo/Al(Ta)等异种双金属箔材精密固相连接成型过程中,界面物理与化学演变过程的一般规律。结果表明:以Mo/Al箔扩散连接实验研究为基础,揭示了具有普适性的、一对异种纯金属固-固界面化合反应初生相孕育期的动力学极限,获得了初生相临界形核尺寸和孕育期的解析表达式;建立了元素扩散与界面反应物生长模型,阐明了Mo/Al界面形貌演变的规律和界面反应层生长机制,即Al元素沿Mo晶界扩散进入Mo基体内部并由此新生相在Mo表面下形核,界面各反应层是以高熔点相吞食低熔点相生长,Al元素经过反应层扩散到Mo晶粒的界面是一系列Mo/Al反应得以发生的动力;反应物的生长与相互转变,是Mo元素获得被动迁移的根本原因。采用复合能量扩散连接方法,获得了Mo/Al、Mo/Ta界面反应物生长特点;进行了接头的力学性能测试分析;获得了优化的连接工艺与连接试样,并且达到了厚度一致性。
