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宁波材料所核能材料工程实验室举办首届碳化硅基陶瓷制备与连接技术研究研讨会
作者:,日期:2018-07-03

  6月27日,由中国科学院宁波材料技术与工程研究所核能材料工程实验室(筹)主办的首届碳化硅基陶瓷制备与连接技术研究小型讨论会成功召开。韩国岭南大学Jaehyung Lee教授、Dang-Hyok Yoon教授以及斯洛伐克科学院Peter Tatarko教授分别作了特邀报告。

  Dang-Hyok Yoon在电泳沉积法制备碳化硅陶瓷基复合材料、高致密碳化硅陶瓷基复合材料的烧结及其固相扩散连接技术研究领域具有深厚的理论与实践积累。会中,Dang-Hyok Yoon作了题为“Fabrication and Joining of the SiCf/SiC composites”的报告,他向大家详细讲解了电泳沉积法制备碳化硅纤维增强碳化硅(SiCf/SiC)复合材料的基础理论与关键控制因素。同时,还分享了他们在SiCf/SiC复合材料质子辐照的最新结果。此外,Dang-Hyok Yoon教授课题组还采用热压烧结的方法,以MAX相(Ti3SiC2和Ti3AlC2)流延膜为连接层实现了SiCf/SiC复合材料的有效连接,他们首次在1900℃高温下通过Ti3AlC2的原位分解与扩散,将Al从Ti3AlC2中抽出,实现了碳化硅陶瓷的无缝连接。

  Peter Tatarko来自斯洛伐克科学院,近年来专注于电场辅助碳化硅基陶瓷的固相扩散连接技术。会中,Peter Tatarko作了题为“Electric current assisted solid-state diffusion bonding of SiC and CMCs”的报告。他们发现以预烧结Ti3SiC2为连接层连接CVD碳化硅时,其在1200℃的高温下,抗弯强度仍能保持70%。同时,Ti3SiC2在高温下具有准塑性,可填充基体碳化硅复合材料中的孔隙和裂纹,有利于连接偶力学性能的改善。他们还采用闪烁烧结的方法,以Ti为连接层,在8秒时间内实现了Cf/SiC复合材料的快速连接。这一新的连接方法与理论将为未来碳化硅基陶瓷材料的无压快速连接技术发展奠定基础。

  Jaehyung Lee在结构陶瓷领域具有近30年的研究与教学经验。研讨会期间,他作了“Mechanical Behaviors of SiC whisker Reinforced Ti3SiC2 Composites Fabricated by Spark Plasma Sintering Technology”的报告,详细分析了碳化硅晶须对基体钛硅碳的增强及增韧机理,特别是其高温力学性能衰退的根本原因。他及合作者发现碳化硅晶须的增强机理主要表现为晶须的裂纹桥连,以及晶须抑制基体钛硅碳的晶粒长大作用。更为重要的是该复合材料具有良好的导电导热性能,可以在低温下实现自连接。

  会中,宁波材料所核能材料工程实验室黄庆研究员、都时禹研究员、裴学良副研究员、周小兵高级工程师也作了主题报告,分别向来访学者介绍了实验室的主要发展方向、学科布局以及未来发展重点,并针对核用碳化硅的液态先驱体制备、复合材料界面层设计、复合材料制备,碳化硅连接层材料设计、制备及其多尺度模拟等方面与来访教授进行了深入交流。三方已分别在核用碳化硅基陶瓷材料的高分散浆料制备、电泳沉积技术、复合材料烧结助剂选择以及碳化硅连接层材料设计、连接件的模拟服役环境表征等多方面达成合作共识。会后,黄庆研究员与都时禹研究员分别给来访教授颁发了FiNE talk 纪念牌。

  此外,6月28日,三位来访教授还给核能材料工程实验室青年职工与研究生特别开设了题为“Ceramic Sintering”,“Ceramic Processing”,“Mechanic Properties of Ceramics”的特邀讲座,为大家进一步理解陶瓷基复合材料制备、烧结及其力学性能表征等方面的基础科学理论提供了良好的学习机会。

研讨会现场

与会人员与嘉宾合影 

  (核能材料工程实验室 周小兵)