高熵合金钎焊有效抑制碳碳复合材料脆性界面层-成人区精品一区二区不卡_色欲午夜无码久久久久久张津瑜

将碳纤维增强碳基复合材料（Cf/C）与金属连接一直是高温航空航天制造中的难题。西北工业大学李金正教授团队联合西安航天发动机有限公司、哈尔滨工业大学等单位，提出一种基于面心立方结构FeCoNiAlCuTi高熵合金的钎焊新策略。该研究成功抑制了传统钎焊中易形成的连续脆性界面相，显著降低了接头残余应力，相关成果已发表于《Advanced Composites and Hybrid Materials》。

传统活性钎料中的钛或铬元素会与碳反应生成碳化物以实现润湿，但过度反应会在界面形成连续的脆性层，成为裂纹扩展的通道。研究团队利用高熵合金极高的混合熵特性，打乱了原子层面的有序排列，阻碍了脆性相的连续协同生长。钎缝界面相呈破碎分散状，未形成贯穿的脆性薄膜。同时，接头内部发育出包含反应区、铌固溶体带和共晶区的多级分层结构，界面处由延展性的富铁钴镍铝相锚定，形成机械互锁几何形貌。

有限元模拟显示，传统钎焊接头的峰值Mises应力高达371兆帕，而采用高熵合金调控后的接头峰值应力降至274兆帕，降幅约四分之一。延展性相桥接界面后，将部分载荷从脆弱的复合材料表面转移至接头内部，通过塑性变形吸收能量，大幅缓解了陶瓷类复合材料与金属间的热膨胀失配问题。

实验测试表明，在1340摄氏度保温20分钟的真空钎焊工艺下，接头剪切强度达到40.7兆帕。该工艺温度与现有难熔金属及高温组件连接的工业设备兼容，无需特殊基础设施即可推广。研究中采用的铌中间层溶解于钎缝形成带状固溶区，作为柔性缓冲带进一步调节了应力传递，将难熔金属的传统连接劣势转化为接头力学设计的优势。

该工作展示了利用热力学原理进行材料设计的新思路，通过多主元合金的本征高混合熵使脆性相生成在热力学上变得不利。这一原则有望拓展至碳化硅复合材料与高温合金、钛铝化物与钢等其他难连接体系。尽管高熵合金钎料在成本、抗氧化性及长期高温服役性能方面仍需验证，但西北工业大学团队已通过明确的微观结构工程，为极端温度环境下复合材料与金属的可靠连接提供了切实可行的技术方案。该项目获国家自然科学基金等多项资助。

资料来源：bioengineer.org；原文发布日期：2026-10-19。本文为资料编译。