● 摘要
碳纤维增强碳-碳化硅双基复合材料（C/C-SiC）、碳/碳复合材料（C/C）因在高温下具有优良的物理、化学性能等优点，在航空、航天和核能等领域具有广阔的应用前景。连接技术是这些材料能够扩大工程应用范围的关键。
本论文以硼改性酚醛树脂（BPF）、B4C粉末、SiO2粉末和Mo粉为连接剂， 采用反应成形连接工艺连接C/C复合材料与其自身，C/C与C/C-SiC复合材料。确定了最佳连接剂组成为Mo与BPF、B4C、SiO2三者的总质量之比为30:70，B4C粉粒度（D50）为1~2μm。分析了连接剂的作用机理及烧蚀性能。
使用最佳连接剂的连接件真空高温处理后的室温剪切强度随处理温度而变化，在300℃达到最大值， 为13.27MPa， 在700℃时达到一个最低点10.77MPa，随着温度的升高， 连接强度增加，1200℃时达到极大值12.64MPa，1400℃时连接强度降为10.21 MPa。在温度较低的区域（300℃~700℃）填料没有发生化学反应，只是起到填充空隙和裂纹的作用，而酚醛树脂发生了碳化裂解，Mo粉起到了填充孔隙的作用。在高温区（1000℃~1400℃），连接剂各组分之间发生了反应，连接剂在1200℃处理后产物为B4C， SiO2，MoB，SiC和玻璃碳。MoB有高硬度和高熔点（2227℃），可以作为玻璃碳的增强相。所形成的连接层是金属化合物增强碳基复合材料，有效提高了连接强度。连接层主要是由B、Si、O、C和Mo五种元素组成的，各元素在连接区域分布较均匀，在界面处这些元素的分布曲线都发生了倾斜，表明这些元素发生了扩散，从而提高连接强度；经高温热处理后的连接件断口均是混合断裂，说明连接剂与母材之间有很好的相容性和较高的界面结合力。
对采用最佳连接剂连接的C/C连接件进行不同温度（700℃、800℃及900℃）的烧蚀处理，其强度保留率达到了85.24%。采用最佳连接剂连接C/C复合材料和C/C-SiC复合材料的连接强度不够高。
此反应成形连接工艺的成本低廉、操作简单且可以满足C/C复合材料低温连接、连接件高温服役的要求，适合工程化应用。
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