【多孔材料钎焊连接研究现状的文献综述1800字】

多孔材料钎焊连接研究现状的文献综述多孔金属已广泛应用于热交换器、多孔辐射燃烧器、太阳能接收器，空气冷却、燃烧室，催化床和紧凑型散热器等。多孔金属由相互连接的支路组成，这些互连分支结构增大了和换热器内气流之间的换热面积，从而促使了换热效率的提高，这也是为什么多孔金属广泛应用于热交换器。除了金属多孔材料，陶瓷也是一种常用的多孔材料，广泛应用于核电站、刹车盘和电子器件领域，陶瓷具有优异的机械性能、耐腐蚀性能优等。然而，由于陶瓷的高硬度和脆性，很难将其加工成复杂的结构，这阻碍了其进一步的应用。为了解决这一问题，许多学者尝试将SiC与其本身或与金属相连接来构造复杂结构。因此，多孔材料的连接问题广泛存在于各个领域中。罗马大学的StefanoGuarino等对水平面上放置的泡沫铝在强制对流条件下的传热性能进行了研究。研究了样品与加热基板之间3种不同类型的接触:简单接触、钎焊接触和导热硅脂接触。结果表明，与简单接触情况相比，使用导热硅脂和钎焊接触，可以大大降低整体热阻，实际上提高了近80%的整体传热系数[36]。图1-11泡沫铝和铝板不同的连接方式比较[36]马来西亚大学的NurAmirahMohdZahri等采用Cu-4.0Sn-9.9Ni-7.8P作为钎料钎焊泡沫铜和铜，并对接头强度和连接界面进行了分析。钎焊过程在氩气(Ar)气氛中进行，钎焊温度为680℃，均匀升温速率为5℃/min，事先350℃预热30min。结果显示，钎焊泡沫铜的最大抗压强度为14.4MPa，比非钎焊泡沫铜的抗压强度提高了127%。15PPI泡沫铜的最大抗剪强度为2.7MPa。扫描电镜结果表明，随着泡沫铜PPI的增加，焊缝厚度逐渐减小。利用x射线光谱仪(EDX)和x射线衍射验证了铜和泡沫铜界面Cu、Cu3P和Ni3P的形成。EDX线扫描分析表明，P和Ni在泡沫铜中的扩散是通过毛细管力作用发生的[37]。图1-12(a)剪切试验图；(b)压缩试验图；(c)铜/泡沫铜/铜钎焊试样配置[37]马来西亚大学MianMuhammadSami等采用Cu-Sn-Ni-P非晶钎料钎焊连接泡沫铜与铜板。研究了钎焊工艺参数对多孔铜及其钎焊接头的影响。采用炉内钎焊，温度分别为660℃和680℃，保温时间分别为10min和15min。钎焊后，采用EDS和SEM对组织进行分析。扫描电镜结果表明，随着温度和时间的增加，钎缝厚度逐渐减小。钎焊温度较低时，接头界面出现微空洞和裂纹。钎焊温度为680℃，钎焊时间为15min，样品中的微孔和裂纹消失，钎料在整体结合区有较大的扩散。通过x射线衍射验证了接头界面处Cu-P、Cu-Ni和Ni-Sn相的形成。所形成的相增加了钎焊接头和泡沫铜的硬度。研究发现，泡沫铜的硬度由于表面硬化效应而增加[38]。图1-13在680℃下钎焊10min，结果分析：(a)接头顶部的SEM显微图；元素分析：(b)Cu；(c)P；(d)Ni；(e)Sn[38]哈尔滨工业大学ChunLi等认为残余应力是陶瓷/金属钎焊接头失效的主要原因之一，他们采用AgCuTi+B4C复合钎料来抑制SiC/Nb接头的残余应力。采用SEM、EDS和XRD表征了接头的微观结构。研究了B4C强化相质量分数和钎焊温度对接头组织和力学性能的影响，发现随着钎焊温度的升高，陶瓷旁边Ti3SiC2反应层的厚度增加，当钎焊温度达到910℃时，在Ti3SiC2反应层的旁边可以发现另一层Ti5Si3反应层。随着强化相的增加和钎焊温度的升高，接头的强度先增大后减小[39,40]。安徽工业大学GangWang等人研究了以AgCu为主要钎料，添加Cu复合泡沫钎料对ZrB2-SiC陶瓷和Inconel600合金钎焊的影响。详细研究了含铜和不含铜条件下的微观组织、剪切强度和断口形貌[41]。天津大学的YingWang等采用三种Ag基中间层：AgCuTi箔、AgCuTi/Cu箔/AgCuTi多层中间层和AgCuTi/泡沫铜/AgCuTi多层中间层实现了Al2O3陶瓷和Kovar合金钎焊接头[42]。参考文献BP.StatisticalReviewofWorldEnergy[R].UK:BP,2020.WangX-C,KlemešJJ,DongX,etal.Airpollutionterrainnexus:Areviewconsideringenergygenerationandconsumption[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2019,105:71-85.YuanX,LiH,ZhaoJ.ImpactofEnvironmentalPollutiononHealth-EvidencefromCitiesinChina[J].SocWorkPublicHealth,2020,35(6):413-430.SuM,ZhangM,LuW,etal.ENA-basedevaluationofenergysupplysecurity:ComparisonbetweentheChinesecrudeoilandnaturalgassupplysystems[J].RenewableandSustainableEnergyReviews,2017,72:888-899.ZhaoC,ChenB.China’soilsecurityfromthesupplychainperspective:Areview[J].AppliedEnergy,2014,136:269-279.RenX,DongL,XuD,etal.ChallengestowardshydrogeneconomyinChina[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2020,45(59):34326-34345.WangL,ZhengC,WeiS,etal.Thermo-mechanicalinvestigationofcompositehigh-pressurehydrogenstoragecylinderduringfastfilling[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2015,40(21):6853-6859.FrancescatoP,GilletA,LehD,etal.Comparisonofoptimaldesignmethodsfortype3high-pressurestoragetanks[J].CompositeStructures,2012,94(6):2087-2096.JiangZ,PanQ,XuJ,etal.Currentsituationandprospectofhydrogenstoragetechnologywithneworganicliquid[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2014,39(30):17442-17451.KojimaY.Hydrogenstoragematerialsforhydrogenandenergycarriers[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2019,44(33):18179-18192.Sang-KunO,YiK-W,ChoS-W.Numericalsimulationofhydrogendesorptionfromhigh-densitymetalhydridehydrogenstoragevessels[J].MetalsandMaterialsInternational,2017,23(4):764-769.WangY,WangY.Recentadvancesinadditive-enhancedmagnesiumhydrideforhydrogenstorage[J].ProgressinNaturalScience:MaterialsInternational,2017,27(1):41-49.RusmanNaA,DahariM.Areviewonthecurrentprogressofmetalhydridesmaterialforsolid-statehydrogenstorageapplications[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2016,41(28):12108-12126.XiangD,HuangW,HuangP.Anovelcoke-ovengas-to-naturalgasandhydrogenprocessbyintegratingchemicalloopinghydrogenwithmethanation[J].Energy,2018,165:1024-1033.KumeT,IkedaY,IsekiT,etal.Performanceevaluationofmembraneoncatalystmoduleforhydrogenproductionfromnaturalgas[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2013,38(14):6079-6084.WangF,ZhouJ,WangG.Transportcharacteristicstudyofmethanesteamreformingcouplingmethanecatalyticcombustionforhydrogenproduction[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2012,37(17):13013-13021.LinC-Y,LeuH-J,LeeK-H.Hydrogenproductionfrombeveragewastewaterviadarkfermentationandroom-temperaturemethanereforming[J].