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陶瓷与金属的活性钎焊是利用钎料中含有的活性元素与陶瓷的反应形成反应层,实现陶瓷和金属之间化学结合的一种结合方法。该方法以其优异的焊接质量、高的可靠性、较高的焊接效率,并且能在高温、高应力、腐蚀环境下服役,越来越受到人们的重视,目前它己经广泛应用于电真空开关管、航天飞行器、武器装备、汽车及能源等工业之中。 本文的主要工作是研究在钎焊过程中钎料成分的确定和钎焊工艺参数的选择对接头性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及X射线衍射技术,分析了陶瓷-金属界面反应产物及结合机理。在Ag72Cu28中添加活性金属元素Ti制备成活性钎料,能实现Al2O3陶瓷与无氧铜之间的高质量连接,接头的封接强度达到103Mpa。当Ti含量小于3%时,钎焊接头的封接强度随着Ti含量的增加而增大;Ti含量大于3%时,封接强度随着Ti含量的增加而减小;Ti含量为3%时,钎焊接头的封接强度最高。在(Ag72Cu28)97Ti3活性钎料中加入Al2O3陶瓷颗粒和SiC陶瓷颗粒增强相形成复合钎料,复合钎焊Al2O3陶瓷与无氧铜,活性钎料金属能够润湿陶瓷基体及陶瓷颗粒增强相,从而实现陶瓷与金属的连接。 通过改变钎焊温度、钎焊过程中施加压力等工艺参数进行钎焊试验,确定了Al2O3陶瓷与无氧铜活性钎焊合适的工艺参数为:钎焊温度为850℃,保温时间为5min,钎焊过程中不施加压力。 活性元素Ti能够与陶瓷发生反应,形成反应层实现陶瓷和金属的连接,初步探索陶瓷与金属活性连接的机理为:活性元素Ti在钎焊温度下与Ag72Cu28钎料形成液态活性合金,与界面处陶瓷发生化学反应,实现陶瓷和金属的连接。通过XRD分析了界面产物,并发现陶瓷/金属界面反应的产物不随含Ti量的变化而变化,反应产物均为Ti3Al和Ti3Cu3O。