Achieving interfacial thermal expansion matching between C/C composites and metal through ultrafast high-temperature shock (UHS)

材料科学 热冲击 复合材料 合金 休克(循环) 复合数 金属 热膨胀 焦耳加热 冶金 医学 内科学
作者
Jingkang Zhang,Yaotian Yan,Zilong Zhang,Yong Xia,Zhenyu Ye,Bin Wang,Peixin Li,Pengcheng Wang,Jinghuang Lin,Hassaan Ahmad Butt,Dmitry V. Krasnikov,Albert G. Nasibulin,Jinchun Tu,Jian Cao,Junlei Qi
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:50 (15): 27276-27286 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2024.05.025
摘要

A novel surface modification and joining method utilizing ultrafast high-temperature shock (UHS) has been investigated to achieve interfacial bonding between C/C composites and TC4 alloy by using Joule heating effect. The process involves surface selective oxidation of the C/C composites and subsequent ultrafast joining, both achieved within short time periods of 30 s and 20 s, respectively. Surface selective oxidation created annular gaps on the C/C composite surface which increased the contact area between the filler alloy and the base material, while suppressing the propagation of cracks. Joule heating of the C/C composites induced a non-equilibrium temperature field, which melted the filler alloy and facilitated interfacial joining through heat conduction. Notably, the temperature of TC4 metal (CTE ∼9.5 × 10−6 K−1) was significantly lower than that of the C/C composites (CTE ∼1.5 × 10−6 K−1), thus suppressing the expansion of TC4 near the heterointerface due to the self-limiting effect exerted by the cold end. As a result, the thermal expansion matching was improved and the residual stress in C/C-TC4 heterostructure was relieved. The shear strength of optimal joints reached 31.7 MPa, representing a 2.4 times increase compared to the conventional joining method.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
碧蓝的幻悲完成签到 ,获得积分10
1秒前
李健的小迷弟应助风清扬采纳,获得10
2秒前
摸鱼大王在摸鱼完成签到 ,获得积分10
3秒前
张开心应助小武wwwww采纳,获得10
3秒前
成cheng完成签到 ,获得积分10
3秒前
英姑应助love454106采纳,获得10
3秒前
归远完成签到,获得积分10
4秒前
a水爱科研完成签到,获得积分10
5秒前
科研人完成签到,获得积分10
5秒前
yhyhyhyh完成签到,获得积分10
6秒前
wangxiaoyanger完成签到,获得积分10
6秒前
colin完成签到 ,获得积分10
7秒前
longmad完成签到,获得积分10
7秒前
sunhuiwen103505完成签到 ,获得积分10
7秒前
home完成签到,获得积分10
10秒前
yang完成签到 ,获得积分10
10秒前
Akim应助谨慎的安柏采纳,获得10
11秒前
ssy完成签到,获得积分10
12秒前
淡然胡萝卜完成签到 ,获得积分10
12秒前
宁阿霜完成签到,获得积分10
12秒前
易水完成签到 ,获得积分10
15秒前
wanci应助wangxiaoyanger采纳,获得10
15秒前
15秒前
白羊完成签到,获得积分10
16秒前
青柠完成签到 ,获得积分10
16秒前
大王具足虫完成签到,获得积分0
16秒前
过时的傲玉完成签到 ,获得积分10
16秒前
苏轼完成签到,获得积分10
18秒前
ana完成签到,获得积分10
18秒前
junio完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
weiwei发布了新的文献求助10
20秒前
Y_LH完成签到,获得积分10
20秒前
下里巴人完成签到,获得积分10
20秒前
ryq327完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研圈外人完成签到 ,获得积分10
22秒前
krebs发布了新的文献求助10
22秒前
Amry发布了新的文献求助30
22秒前
ly完成签到,获得积分10
24秒前
研友_nPxRRn完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7646178
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218446
关于积分的说明 19778319
捐赠科研通 7210540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276969
关于科研通互助平台的介绍 2438624
邀请新用户注册赠送积分活动 2275052