宁波材料所实现秒级碳化硅陶瓷无压连接

碳化硅（SiC）具有良好的耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐辐照性能，且高温力学和导热性能优异，在航空航天、核能等领域具有良好的应用前景，被认为是未来先进核能系统中核燃料包壳管以及航空发动机涡轮叶片等部件的候选材料之一。然而，碳化硅具有强共价键结构，熔点高、表面自扩散系数低，一次成型制备大尺寸复杂形状的碳化硅陶瓷及其复合材料构件面临巨大挑战。比如碳化硅纤维增强碳化硅复合材料核燃料包壳管与端塞的核级连接密封技术已成为抑制其应用的关键技术难题之一。因此，亟须开发可靠的连接技术，进一步推动碳化硅陶瓷及其复合材料的应用。

中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江省全省数据驱动高安全能源材料及应用重点实验室长期致力于碳化硅陶瓷及其复合材料连接技术的研究。在前期工作中，实验室提出以RE3Si2C2作为连接层，利用其在高温下转变为液相而促进界面析出碳化硅与基体碳化硅烧结一体化的机制，实现了碳化硅陶瓷以及碳纤维增强碳化硅复合材料的无缝连接。