前言
隨著科學技術的發展,具有特別性能的新型工程材料不斷涌現,陶瓷材料就是其中的重要一員。
陶瓷是一種既古老又新穎的材料,由于新型的陶瓷材料具有熔點高、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等特殊性能,而且還具有抗輻射、耐高頻、耐高壓、絕緣等優良的電氣性能,因此在化學工業、電子工業、核工業、航空航天工業和現代通信事業中得到了廣泛的應用。
在這些領域中,不可避免地會發生陶瓷與陶瓷、陶瓷與金屬之間的焊接。因此研究它們的焊接性,提高其焊接接頭的性能,具有重要的意義,這也是提高陶瓷使用效能的關鍵。
陶瓷材料是一種焊接性很差的材料,它涉及現代物理、化學、力學、材料學、真空技術、表面工程技術、焊接冶金和檢測設備等技術,需要采用特殊的焊接工藝和焊接材料才能得到比較滿意的接頭。
陶瓷材料是一種很有應用潛力的新型高溫結構材料,它比高強度鎳基合金有更高的高溫強度、更加優異的抗氧化和耐腐蝕能力、較低的密度和較高的熔點,可以在更高的溫度和惡劣的環境下工作,在航空航天等高技術領域有著廣闊的應用前景。
由于陶瓷材料具有其他材料無法取代的性能,因此它作為很有應用前景的新型材料而受到人們的關注。近年來,人們對陶瓷材料進行了大量的研究,我國的科學技術工作者,在這一領域也取得了不少重要的研究成果,并且已經在一些重要結構上得到了應用。為了適時總結這些成果,使其得到進一步的推廣應用,我們編寫了此書。
由于陶瓷材料是以金屬與非金屬的化合物為基體的材料,因此陶瓷材料自身或者陶瓷材料與其他材料(比如金屬或者金屬間化合物)之間的焊接往往有多種化學元素參與其中。也就是說,陶瓷材料的焊接往往有多種化學元素的相互作用、相互擴散、相互反應,形成了十分復雜的系統。這個系統在外界條件的作用下,能夠形成非常復雜的組織。外界條件發生些許改變,系統的組織就會發生劇烈的變化,其性能也就會發生巨大的變化。換句話說,焊接條件的些許改變,就會使得接頭組織和性能發生很大變化,也就是說,焊接條件對陶瓷材料接頭的組織和性能有著巨大的影響,所以本書在討論陶瓷材料焊接時,將重點分析焊接接頭界面反應產生的接頭組織。
陶瓷材料主要用于制造工作條件比較惡劣的構件,也是開發應用時間較短,但是發展很快的新型材料。因此本書將國內外關于這類材料焊接應用的研究成果匯集成冊,以供從事陶瓷材料焊接應用的研究人員、生產和維修技術人員以及高等院校師生參考。
本書中對各類陶瓷材料的性能、焊接性、焊接材料的選用、焊接工藝、焊接質量保障進行了比較詳細的討論。
由于本人水平有限,加之科學技術發展迅速,有關新技術、新材料不斷涌現,因此書中難免有不足和謬誤之處,敬請廣大讀者指正、諒解。若本書對您有所裨益,本人不勝榮幸。對本書引用資料的國內外作者表示敬意和感謝!
本書由大連市人民政府資助出版。
大連交通大學 于啟湛