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ZrCx陶瓷属于间隙碳化物,属于NaCl结构,其突出的特点就是熔点极高,几乎熔点均在3000℃以上,因为这类陶瓷具有良好的热强性和抗热震性,在航天领域等需超高温陶瓷材料的场所有着广泛的应用前景。解决此种陶瓷的连接是其成功应用的关键。本文制备了四种含C量不同的ZrCx陶瓷(x=1、0.85、0.7、0.55),并提出了一种活性扩散连接的方法,利用金属Ti箔作为中间层进行连接,通过C缺位的扩散和活性金属原子的扩散并利用金属碳化物互相固溶的特点来实现接头可靠连接,并对扩散进行了动力学分析和模型分析以及力学性能的分析。采用热压烧结法来烧结ZrCx陶瓷,原材料选用了ZrH2粉和石墨C粉,相比于应用Zr粉和石墨C粉,简化了操作流程并且提高了实验的安全性,通过XRD物相检测和EDS能谱分析,确定了原材料完全反应,得到了本文需要的四种陶瓷母材;通过改变工艺参数,制定了合适的工艺,确定了烧结四种陶瓷母材所用的温度(ZrC-1800℃、ZrC0.85-1700℃、ZrC0.7-1600℃、ZrC0.55-1500℃),获得的ZrCx陶瓷母材的致密度均在98%以上,并且有三种陶瓷母材(ZrC0.85、ZrC0.7、ZrC0.55)的致密度超过了99.5%。通过对四种ZrCx陶瓷母材的连接发现:当中间层为50μm的Ti箔时,其界面组织为脱碳层、TiC层和针状(+β)双相Ti并且在双相Ti间隙处形成的白色直线式针状的Zr原子堆积,当中间层为10μmTi箔时并且连接温度和保温时间适宜,含C量和晶界是导致能否形成匀质固溶体接头的主要原因,ZrC和ZrC0.85界面反应区剩余微量TiC的存在,而ZrC0.7和ZrC0.55获得匀质固溶体接头,在1400℃/1h/20MPa条件下,对ZrC0.7的连接取得了最稳定匀质固溶体接头。本文分别对连接温度和保温时间以及Ti箔中间层厚度对连接接头的影响进行了分析测试,确定了最佳工艺参数。对ZrCx陶瓷活性扩散连接界面进行了扩散机制的分析,可以分为四个阶段:物理接触阶段、TiC的形成和双相Ti的长大阶段、形成ZrC、TiC固溶体阶段、连接界面的均匀化阶段。利用菲克第二定律分别对四种ZrCx陶瓷活性扩散时的原子扩散系数进行了求解,对于小原子C的求解,扩散系数由大到小为:ZrC>ZrC0.55>ZrC0.7>ZrC0.85。关于Zr和Ti的扩散,Zr原子受到双相Ti的影响其扩散路径出现直线式针状堆积,这种双相Ti的间隙为Zr原子的扩散提供了高扩散率通道,其扩散系数甚至大于Ti的平均扩散系数。另外,随着陶瓷母材的含碳量的降低,其形成的TiC的量也越来越少,TiC层出现破裂倾向,也为Zr原子扩散提供了高扩散率通道。Ti原子的扩散可以形成TiC的扩散和Ti的自扩散两部分,形成TiC的扩散系数与C原子的扩散系数基本相当,由于TiC层的阻挡,Ti原子的自扩散系数较Zr原子的扩散系数低。