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氧化铝陶瓷与金属连接的研究现状文摘 Al2O3陶瓷与金属的焊接是Al2O3陶瓷材料得以发展和应用的关键技术之一。本文对Al2O3陶瓷与金属的连接方法作了综述,论述了不同连接工艺对其连接强度的影响。关键词 Al2O3陶瓷,金属,连接,强度Abstract Forthedevelopmentandapplicationofaluminaceramics,,,仅用于个人学****Keywords Aluminaceramics,Metal,Joining,Strength文档收集自网络,仅用于个人学****1 引言氧化铝陶瓷是目前国内外陶瓷与金属封接材料中用量最大的,其介电常数小、比体积电阻大、介质消耗小和耐热冲击强度高,可以代替所有其他结构陶瓷。我国目前生产的氧化铝瓷有75瓷(75%质量分数Al2O3,下同)、95瓷、97瓷和99瓷等。氧化铝陶瓷的一个缺点是氧化铝含量的增加伴随烧成温度的升高,而给烧成工艺带来困难,且本身固有脆性导致极小的临界裂纹,增大了陶瓷构件的加工难度。随着工业上对大尺寸、复杂部件的需求不断扩大,陶瓷的连接技术倍受关注[1]。有效的陶瓷连接,不仅可以实现低成本制造形状复杂或大尺寸部件、提高陶瓷结构件的可靠性[2],并可用于破损陶瓷件的修复。因而研究Al2O3陶瓷的文档收集自网络,仅用于个人学****连接具有很高的实用价值。本文综述了Al2O3陶瓷几种连接方法及不同工艺对其连接强度的影响。2 钎焊连接在陶瓷与金属的钎焊连接中,钎料在陶瓷上良好的润湿是实现有效连接的前提。根据润湿性的不同,陶瓷与金属的钎焊可分为两类:一类是先对陶瓷表面进行预金属化处理,再用钎料连接,称为间接钎焊;另一类是直接采用含有活性金属元素的钎料进行连接,文档收集自网络,仅用于个人学****称为直接(活性)钎焊。 陶瓷表面预金属化陶瓷表面预金属化主要有Mo-Mn法、化学镀、气相沉积和离子注入等。Mo-Mn法提出较早,由于耗时耗能,目前很少采用。气相沉积法包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和等离子反应法。文档收集自网络,仅用于个人学****预金属化的目的是为了改善钎料对陶瓷的润湿性,还可以用于高温钎焊时保护陶瓷不发生分解而产生空洞。但高温预金属化法工艺复杂,对设备要求高,成本也很高。文档收集自网络,仅用于个人学****张永清等[3]实现了镀镍Al2O3陶瓷与金属的辉光钎焊。Al2O3陶瓷表面化学镀Ni的工艺参数见表1,粗化时选用硫酸、酪酐、氢***酸粗化液,镀Ni层厚度为48μm。对镀镍Al2O3、Q235钢板及钎料进行清洗、打磨后进行装配(图1),放入辉光钎焊炉阴极台座。采用表2推荐的工艺参数进行钎焊,加热与冷却速度均为50V/min。文档收集自网络,仅用于个人学****结果显示:接头结合良好,其剪切强度为78MPa,试件全部断裂于陶瓷。陶瓷与镀镍层之间的结合为机械镶嵌结合和化学键结合