Fast joining of 8YSZ to NiCrFe medium-entropy alloy by using an electric field

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作者
Junbo Xia,Wei Ren,Yuxin Zhang,Tongwen Xu,Chunyan Li,Xiongjian Shao,Rende Mu,Yiguang Wang
出处
期刊:Journal of The European Ceramic Society [Elsevier BV]
卷期号:43 (10): 4431-4436 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jeurceramsoc.2023.03.047
摘要

In this study, yttria-stabilized zirconia (8YSZ, 8 mol%) was flash joined to Ni-Cr-Fe medium-entropy alloy (MEA) within seconds under an electric field (E-field), where the current density was above the threshold (about 100 mA·mm−2) at 750–1000 °C. The maximum joint strength of 103 MPa was achieved at joining temperature of 900 °C under current density of 100 mA·mm−2 for 30 s. The impedance spectrum of the joined sample revealed that there was no impedance barrier to charge transfer between the metal electrode and the ceramic, indicating that the interface was well bonded. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy results show that the joint was formed mainly due to the fast diffusion of Ni into 8YSZ and reduced Zr into MEA. The diffusion of these elements does not change the crystal structure of the ceramic and metal, and leads to only slight increase in the lattice spacing of MEA.
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