1. 研究目的与意义（文献综述）

陶瓷与金属作为结构材料广泛地应用于国民经济的各个领域, 随着生产水平的提高, 单一的陶瓷和金属已无法满足人们的需求, 将陶瓷与金属连接后得到的具有复合功能的新材料成为新的热点, 因此陶瓷与金属的连接方法发展为当前研究的前沿领域。陶瓷与金属的连接在航空航天、电子工业、仪表工业和刀具行业中均有广泛的应用, 人们迫切的需要找到一种优良的方法与工艺实现两者的连接。但由于陶瓷与金属的各种性能参数具有很大的差异, 主要表现在两者具有不同的化学键, 难以实现良好的冶金连接;陶瓷与金属的热膨胀系数不同, 连接时容易产生较大的残余应力;陶瓷抗热冲击能力弱, 润湿性差等。这些都给陶瓷与金属的连接带来很大的困难。钎焊方法是陶瓷与金属重要的连接方法。[1]

镍基高温合金是以镍为基体（含量一般大于５０％）、在６５０～１０００℃范围内具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力的高温合金[2]。它是在cr20ni80合金基础上发展起来的，为了满足1000℃左右高温热强性（高温强度、蠕变抗力、高温疲劳强度）和气体介质中的抗氧化、抗腐蚀的要求，加入了大量的强化元素，如Ｗ、Ｍo、Ｔi、Ａl、Ｎb、Ｃo等，以保证其优越的高温性能。除具有固溶强化作用，高温合金更依靠Ａl、Ｔi等与Ｎi形成金属间化合物γ′相（ni3al或ni3ti等）的析出强化和部分细小稳定碳化物的晶内弥散强化以及Ｂ、Ｚr、Ｒe等对晶界起净化、强化作用。添加Ｃr的目的是进一步提高高温合金抗氧化、抗高温腐蚀性能。作为航空发动机和燃气涡轮叶片等高温零部件的主要用材，高性能镍基高温合金制备工艺的优化及设计一直是各国材料学者研究的热点和难点。[3]镍基高温合金高温微观结构主要由无序的面心立方γ基体相和有序的γ'强化相组成，不仅具有优良的抗腐蚀性和抗氧化性，同时还具有较高的高温强度，主要用于航空航天领域950～1050℃下工作的结构部件，如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等，是目前航空发动机和燃气涡轮叶片等高温零部件的主要用材。因此，研究镍基高温合金对于我国航天航空事业的发展具有重要意义。

镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它的开发和使用始于20世纪30年代末期，是在喷气式飞机的出现对高温合金的性能提出更高要求的背景下发展起来的。美国于40年代中期，苏联于40年代后期，中国于50年代中期也研制出镍基高温合金。镍基高温合金的发展包括两个方面：合金成分的改进和生产工艺的革新。50年代初，真空熔炼技术的发展为炼制含高铝和钛的镍基合金创造了条件；50年代后期，采用熔模精密铸造工艺，发展出一系列具有良好高温强度的铸造合金；60年代中期发展出性能更好的定向结晶和单晶高温合金以及粉末冶金高温合金；为了满足舰船和工业燃气轮机的需要，60年代以来还发展出一批抗热腐蚀性能较好、组织稳定的高铬镍基合金。在从40年代初到70年代末大约40年的时间内，镍基合金的工作温度从700℃提高到1100℃，平均每年提高10℃左右。

2. 研究的基本内容与方案

实验材料：板条状gh3128镍基高温合金（10×10×5mm）；立方块氧化锆陶瓷（3%mol y₂o₃ 5×5×5mm）；直径5um纯度为99.99%的片状ag粉与直径5um纯度为99.99%的颗粒状cuo。

实验过程：（1）氧化锆陶瓷试样的焊前处理：用sic砂纸打磨，打磨顺序由400目→800目→1000目→1500目，（原始陶瓷试样表面存在宏观的不平整区域，打磨可以提高试样表面的平整度，同时保持一定的粗糙度）然后在丙酮溶液中清洗15分钟（去除表面杂物）。

（2）钎料的配制：将直径5um纯度为99.99%的片状ag粉与直径5um纯度为99.99%的颗粒状cuo（其中cuo的摩尔百分比分别为2%，4%，6%，8%，10%）配制成五组对比试样分别放入球磨机中球磨2小时（转速为200r/min，球粉重量比为15:1），最后添加适量的粘结剂制成膏状钎料。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：待焊试样加工、复合钎料的制备及进行钎焊实验。

第9－11周：接头显微组织及其机械性能的测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 李潇一，罗震步，敖三三，等.al2o3 陶瓷与金属镍的活性钎焊研究.天津大学材料科学与工程学院

[2] 黄乾尧，李汉康．高温合金［Ｍ］．北京：冶金工业出版社，2000

[3] 王会阳,安云岐,李承宇,等.镍基高温合金材料的研究进展.中国矿业大学材料科学与工程学院,江苏中矿大正表面工程技术有限公司