机械工程学报

作者：顾磊, 王鹏程, 闫耀天, 陈海燕, 李文亚

单位：1. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室 西安 710072;2. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室 哈尔滨 150001

关键词：负膨胀材料,钎焊,金属基复合材料,残余应力,热膨胀系数；

基金：国家重点研发计划(2022YFB3402200)、国家自然科学基金(52374402)、中国博士后科学基金(2023TQ0271，2023M742831)、国家科技重大专项(J2022-VII-0003-0045)、宁波市首批重大科技攻关(2022Z109)和广东省基础与应用基础研究基金(2023A1515111150)资助项目。

负热膨胀(Negative thermal expansion，NTE)材料因其具有热缩冷胀的性质，故在调控材料热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion, CTE)方面表现出独特的优势，在复合材料和钎焊领域展现出巨大的潜力。目前NTE材料已在航天、生物医学以及电子信息等领域得到了广泛的应用。在制备复合材料时，将NTE材料作为增强相与正热膨胀材料结合，可以有效调节复合材料的热膨胀系数，将其控制在极低或接近零的水平。在金属基复合材料的制备过程中通过添加NTE增强相，以降低金属基复合材料的热膨胀系数，有效地减少了因热膨胀引起的内部应力，从而延长材料的使用寿命。在钎焊领域中，由于异种母材进行钎焊时热膨胀系数差异较大，接头中会产生较大的残余应力，从而严重影响钎焊接头的性能。在复合钎料中引入NTE材料降低其热膨胀系数，进而减小母材与钎缝之间的热失配，从而有效地降低了接头处的残余应力，以达到提高接头力学性能的目的。

来源：2024年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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