来源:中国科学院|
发表时间:2023-12-07
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文章来源: 上海硅酸盐研究所
以镁铝尖晶石(MgAl2O4)和氧化钇陶瓷(Y2O3)为代表的高光学质量透明陶瓷,因优异的综合物理化学性能,在激光、高技术和医疗等领域应用广泛。然而,受限于陶瓷材料本身的脆性与难加工特性,透明陶瓷的连接是实际工程应用过程中面临的关键技术难题。目前,已有多种应用于透明陶瓷的连接技术,如机械连接、扩散连接、钎焊连接等,但均难以解决连接部件同时具有高连接强度与良好光学透过率的要求。近几年,受到闪速烧结(Flash sintering)技术的启发,电场辅助快速连接技术应运而生。这一技术通过施加阈值直流电场激发大量氧缺陷,在力-热-电三场耦合作用下,能够在极短的时间内(秒级)实现陶瓷材料的连接。
相关研究成果发表在《欧洲陶瓷学会志》上,并申请中国发明专利。研究工作得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。
近年来,该团队开发出碳化硅陶瓷NITE连接技术、碳化硅陶瓷低温玻璃焊接技术等多种先进陶瓷连接技术。
MgAl2O4/ MgAl2O4电场辅助快速连接过程电压电流变化图及连接件透过率
镁铝尖晶石透明陶瓷电场辅助快速连接机理图
Y2O3/TC4电场辅助快速连接界面示意图
氧化钇透明陶瓷与钛合金电场辅助快速连接过程示意图
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