[发明专利]一种采用高熵合金钎焊连接C/C复合材料的方法

权利要求书

1.一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将待钎焊的C/C复合材料进行表面处理，即对C/C复合材料表面进行打磨、清洗、干燥的处理；

2）将步骤1）表面处理后的C/C复合材料堆放在石墨模具中，两块C/C复合材料中间放置一片高熵合金钎料箔片，形成一个焊接组件；在每个焊接组件上放置钼块进行压重，使两块C/C复合材料与其中间的高熵合金钎料箔片紧密接触，然后一并转移至真空钎焊炉中；

3）将步骤2）所得放入真空钎焊炉中的焊接组件进行加热活化处理，使两块C/C复合材料的待焊面之间通过高熵合金钎料箔片发生连接，随后降温冷却，最终制得采用高熵合金钎焊连接的C/C复合材料；

步骤2）中，所述高熵合金钎料箔片为AlCoCrFeNix，高熵合金中各元素原子比为Al:Co:Cr:Fe:Ni＝1:1:1:1: 2.1。

2.根据权利要求1所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于步骤1）中，待钎焊的C/C复合材料进行表面处理的过程为：采用砂纸打磨C/C复合材料的待焊面，随后置于抛光机上，用粒径为1μm的金刚石悬浮液进行抛光至无痕，然后置于丙酮中超声清洗，最后进行干燥即表面处理完成。

3.根据权利要求1所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于所述高熵合金钎料箔片AlCoCrFeNix的制备方法，步骤如下：

S1：根据高熵合金AlCoCrFeNix中各金属原料的原子比，将各金属原料粉末按照配比混合在一起，形成粉末原料；

S2：将步骤S1中得到的粉末原料悬浮熔炼，制成钎料合金铸锭；

S3：利用线切割将钎料合金铸锭切割为薄片；

S4：将薄片手工打磨，得到高熵合金钎料箔片AlCoCrFeNix。

4.根据权利要求3所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于步骤S2中将粉末原料熔炼成钎料合金铸锭后，再反复熔炼3~5次，获得成分均匀的钎料合金铸锭；步骤S2中，熔炼温度为1300~1400℃。

5.根据权利要求4所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于步骤S2中，熔炼温度为1350℃。

6.根据权利要求3所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于步骤S3中，钎料合金铸锭切割为0.2~0.4mm厚的薄片，以便有利于后期的打磨和减薄过程；步骤S4中，将薄片用SiC砂纸打磨至2000#，以清除薄片所有表面的切割痕和氧化膜，并减薄至60μm -80μm厚，最终得到高熵合金钎料箔片AlCoCrFeNix。

7.根据权利要求1所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于步骤3）中，加热活化处理的过程为：首先从室温以10~ 20℃/min的升温速率升温至250~350℃，保温8~15 min；再以10~ 20℃/ min的速度升温到1150~1250℃，保温8~15 min；然后以8~12℃/ min速度升温至钎焊温度，保温一定时间；最后以8~12℃/ min速度降温至250~350℃后，随炉自然冷却到室温。

8.根据权利要求7所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于所述钎焊温度为1350~1440℃，升温至钎焊温度后的保温时间是8~15 min。

9.根据权利要求8所述的一种采用高熵合金钎焊连接C/C 复合材料的方法，其特征在于所述钎焊温度为1410~1440℃。