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材料与冶金学报2024年第06期:(Zr_(40)Ti_(13)Cu_(12)Ni_(10)Be_(25))_(99)Nb_1非晶熔体与SiC陶瓷基片的润湿行为

来源:期刊VIP网 时间:


作者:段明阳;罗欣;李宏;庄艳歆;

单位:东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室;中国科学院金属研究所;东北大学冶金学院;

摘要:利用高温座滴法,在重力环境下研究了(Zr_(40)Ti_(13)Cu_(12)Ni_(10)Be_(25))_(99)Nb_1非晶熔体与SiC基片之间的润湿性及界面反应,探究了温度、保温时间以及空间方位对两相润湿性和界面特征的影响.研究结果表明:合金熔体在SiC基片上的润湿铺展过程可分为3个阶段,其动态接触角及平衡接触角均随温度升高而不断减小,温度的升高改善了两者间的界面润湿性;在等温润湿条件下,接触角随保温时间的延长而不断减小,最终减小至平衡接触角.在地面重力场中,当熔体分别位于SiC基片上方和下方时,重力对两相界面的作用有所不同,这导致其润湿行为不同.不同温度下保温30 min后,熔体在SiC基片上方时的平衡接触角分别为65.7°,61.0°,60.7°,而熔体在SiC基片下方时,其平衡接触角分别为75.8°,65.9°,63.4°,前者比后者小.当温度大于880℃时,熔体与SiC基片的界面处生成了ZrC和TiC相,这会对合金的非晶形成能力和热稳定性产生影响.

关键词:锆基非晶;润湿;接触角;界面反应;SiC基片

基金资助:中国载人航天工程-空间站项目(YYMT1201-EXP08)