Si3N4/AgCu/TiAl钎焊接头界面结构及性能

采用AgCu非活性钎料实现了 SiN 陶瓷与TiAl基合金的钎焊,确定接头的典型界面组织结构为:TiAl/TiAl+Ti(s,s)/AlCuTi/Ag(s,s)+AlCuTi/TiSi+TiN/SiN陶瓷.钎焊过程中,活性元素Ti从TiAl母材溶解到钎料中与SiN陶瓷发生反应润湿,实现了TiAl与SiN陶瓷的连接.随着钎焊温度的升高及保温时间的延长,靠近SiN陶瓷的TiN反应层厚度增加,Ag基因溶体中弥散分布的AlCuTi化合物聚集长大成块状,导致接头性能下降.当钎焊温度T=860℃,保温时间为5 min时接头抗剪强度达到最大值124.6 MPa.基于反应热力学及动力学计算TiN层反应激活能Q约为528.7 kJ/mol,860℃时该层的成长系数K=2.7×10-7m/s1/2.