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氧化铝陶瓷烧结体连接之钎焊法

发布日期:2014年3月12日

氧化铝陶瓷烧结体的连接方法主要包括:钎焊法、固体连接法、熔接法、燃烧反应法及近些年发展起来的微波加热连接法等,本文给大家介绍一下氧化铝陶瓷烧结体的钎焊法。

钎焊是通过熔化的钎料润湿被连接材料而形成接头,在连接过程中被连接母材可以保持不熔化,因此在连接性能差异较大的材料和对熔化敏感的材料时有其独特的优点。氧化铝陶瓷钎焊主要是由于氧化铝陶瓷与焊料之间发生相互扩散,反应及机械作用的结果。扩散可以归为两种:一种是陶瓷组元向液态钎料中的扩散,即通常说的溶解;另一种是钎料的组元向氧化铝陶瓷基体中的扩散。氧化铝陶瓷组元向钎料中的适当扩散能大幅度改善润湿程度,这样对接头的性能改善有利,但氧化铝陶瓷基体的过量溶解会改变钎料的性能,影响接头质量。钎焊时钎料组元向氧化铝陶瓷中的扩散及与氧化铝陶瓷的反应对获得良好接头性能具有重要作用。氧化铝陶瓷与钎料的反应与扩散会在界面处形成一个扩散层。其产生的原因可能是:一是对于烧结氧化铝陶瓷体,一般都存在一定量的空隙,由于毛细现象而引起机械渗透;二是钎料中的某些组元与氧化铝陶瓷在高温下有一定的有限互溶;三是钎料中的某些元素(特别是活性元素)与氧化铝陶瓷反应引起这些元素的扩散。

对于先进结构氧化铝陶瓷,钎焊是一种比较合适的方法。新发展的活性钎焊方法基本上都适用于各种氧化铝陶瓷及氧化铝陶瓷基复合材料的连接。比较成熟的银铜钛钎料更具有广泛的适用性.可以用于连接各种氧化铝陶瓷及其复合材料。钎焊连接新型结构氧化铝陶瓷时的主要不足是钎焊接头的强度低于母材以及异种材料接头中因热膨胀系数的不匹配而产生的应力问题和一般钎料钎焊耐高温材料时接头的耐热性能不足等问题。结构氧化铝陶瓷性能比较稳定,所以氧化铝陶瓷焊接技术的关键在于如何使金属能够浸润氧化铝陶瓷材料。下面主要介绍上述这几个方面国内外的最新研究成果和常用的方法。

钎料是钎焊中的重要因素,它的性能在很大程度上决定了钎焊接头的质量。

一般来说,钎料应该具备以下一些特性:

1。钎料能很好的润湿陶瓷表面。这是钎料能钎焊陶瓷所具备的基本条件。

2.在钎焊温度下有适当的流动性,以保证在毛细作用下的流动和使钎料完全铺开。如果流动低,钎料填不满缝隙;流动性太大,钎料容易流散。

3.钎料中的合金元素在钎焊温度下必须有低的挥发性。

4.与氧化铝陶瓷有适当地相互扩散、反应和溶解能力。

5.避免与氧化铝陶瓷基体反应形成低熔点或高熔点产物以及脆性产物。低熔点产物会使氧化铝陶瓷基体出现熔蚀缺陷;高熔点产物会使钎料流动性降低;脆性产物会使接头性能变坏。

6.能满足钎焊接头机械、物理及化学性能要求。

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