黃慶研究員團(tuán)隊(duì)舉辦首屆碳化硅基陶瓷制備與連接技術(shù)研究研討會(huì)
6月27日，由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所黃慶研究員團(tuán)隊(duì)主辦的首屆碳化硅基陶瓷制備與連接技術(shù)研究小型討論會(huì)成功召開。韓國嶺南大學(xué)Jaehyung Lee教授、Dang-Hyok Yoon教授以及斯洛伐克科學(xué)院Peter Tatarko教授分別作了特邀報(bào)告。
Dang-Hyok Yoon在電泳沉積法制備碳化硅陶瓷基復(fù)合材料、高致密碳化硅陶瓷基復(fù)合材料的燒結(jié)及其固相擴(kuò)散連接技術(shù)研究領(lǐng)域具有深厚的理論與實(shí)踐積累。會(huì)中，Dang-Hyok Yoon作了題為“Fabrication and Joining of the SiCf/SiC composites”的報(bào)告，他向大家詳細(xì)講解了電泳沉積法制備碳化硅纖維增強(qiáng)碳化硅（SiCf/SiC）復(fù)合材料的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵控制因素。同時(shí)，還分享了他們在SiCf/SiC復(fù)合材料質(zhì)子輻照的最新結(jié)果。此外，Dang-Hyok Yoon教授課題組還采用熱壓燒結(jié)的方法，以MAX相（Ti3SiC2和Ti3AlC2）流延膜為連接層實(shí)現(xiàn)了SiCf/SiC復(fù)合材料的有效連接，他們首次在1900℃高溫下通過Ti3AlC2的原位分解與擴(kuò)散，將Al從Ti3AlC2中抽出，實(shí)現(xiàn)了碳化硅陶瓷的無縫連接。
Peter Tatarko來自斯洛伐克科學(xué)院，近年來專注于電場輔助碳化硅基陶瓷的固相擴(kuò)散連接技術(shù)。會(huì)中，Peter Tatarko作了題為“Electric current assisted solid-state diffusion bonding of SiC and CMCs”的報(bào)告。他們發(fā)現(xiàn)以預(yù)燒結(jié)Ti3SiC2為連接層連接CVD碳化硅時(shí)，其在1200℃的高溫下，抗彎強(qiáng)度仍能保持70%。同時(shí)，Ti3SiC2在高溫下具有準(zhǔn)塑性，可填充基體碳化硅復(fù)合材料中的孔隙和裂紋，有利于連接偶力學(xué)性能的改善。他們還采用閃爍燒結(jié)的方法，以Ti為連接層，在8秒時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了Cf/SiC復(fù)合材料的快速連接。這一新的連接方法與理論將為未來碳化硅基陶瓷材料的無壓快速連接技術(shù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
Jaehyung Lee在結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域具有近30年的研究與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。研討會(huì)期間，他作了“Mechanical Behaviors of SiC whisker Reinforced Ti3SiC2 Composites Fabricated by Spark Plasma Sintering Technology”的報(bào)告，詳細(xì)分析了碳化硅晶須對(duì)基體鈦硅碳的增強(qiáng)及增韌機(jī)理，特別是其高溫力學(xué)性能衰退的根本原因。他及合作者發(fā)現(xiàn)碳化硅晶須的增強(qiáng)機(jī)理主要表現(xiàn)為晶須的裂紋橋連，以及晶須抑制基體鈦硅碳的晶粒長大作用。更為重要的是該復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，可以在低溫下實(shí)現(xiàn)自連接。
會(huì)中，寧波材料所黃慶研究員、都時(shí)禹研究員、裴學(xué)良副研究員、周小兵高級(jí)工程師也作了主題報(bào)告，分別向來訪學(xué)者介紹了實(shí)驗(yàn)室的主要發(fā)展方向、學(xué)科布局以及未來發(fā)展重點(diǎn)，并針對(duì)核用碳化硅的液態(tài)先驅(qū)體制備、復(fù)合材料界面層設(shè)計(jì)、復(fù)合材料制備，碳化硅連接層材料設(shè)計(jì)、制備及其多尺度模擬等方面與來訪教授進(jìn)行了深入交流。三方已分別在核用碳化硅基陶瓷材料的高分散漿料制備、電泳沉積技術(shù)、復(fù)合材料燒結(jié)助劑選擇以及碳化硅連接層材料設(shè)計(jì)、連接件的模擬服役環(huán)境表征等多方面達(dá)成合作共識(shí)。會(huì)后，黃慶研究員與都時(shí)禹研究員分別給來訪教授頒發(fā)了FiNE talk 紀(jì)念牌。
此外，6月28日，三位來訪教授還給黃慶研究員團(tuán)隊(duì)青年職工與研究生特別開設(shè)了題為“Ceramic Sintering”，“Ceramic Processing”，“Mechanic Properties of Ceramics”的特邀講座，為大家進(jìn)一步理解陶瓷基復(fù)合材料制備、燒結(jié)及其力學(xué)性能表征等方面的基礎(chǔ)科學(xué)理論提供了良好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。
研討會(huì)現(xiàn)場
與會(huì)人員與嘉賓合影
?。S慶研究員團(tuán)隊(duì) 周小兵）