CN111644739A - 用于空气气氛钎焊ysz陶瓷的钎料体系及钎焊方法 - Google Patents

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Abstract

用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系及钎焊方法，本发明属于YSZ陶瓷连接技术领域，它要解决现有YSZ陶瓷钎焊过程中存在的接头脆性大、机械强度低、高温氧化/还原气氛耐受性差的问题。钎焊YSZ陶瓷的方法：一、打磨YSZ陶瓷的待焊面；二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒研磨混合，制备Ag‑SiO2钎料粉末；三、制备乙基纤维素‑松油醇溶液粘结剂；四、Ag‑SiO2混合粉末与粘结剂混合；五、钎料膏涂覆在待焊面；六、在马弗炉中进行钎焊。本发明直接在空气气氛中获得可靠的YSZ陶瓷钎焊接头，不需要高真空或保护性气氛，钎料中的SiO2颗粒高温氧化/还原气氛耐受性优异，不会出现氢致还原空洞，钎焊接头气密性良好。

Description

用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系及钎焊方法
技术领域
本发明属于YSZ陶瓷连接技术领域，具体涉及一种钎焊YSZ陶瓷的钎料体系及钎焊方法。
背景技术
YSZ陶瓷(Yttria-stabilized zirconia ceramics,YSZ)具有机械强度高、断裂韧性好、离子导电性能优异、高温机械/化学性能稳定等优点，因而在燃气轮机、固体氧化物燃料电池和电化学传感器等领域有着极其广泛的应用前景。作为一种典型结构/功能陶瓷，工业生产中通常根据实际需求将YSZ陶瓷加工成各种复杂形状构件。由于其本身硬度很高，通过传统机械加工手段加工成型时十分困难，极大地限制了其应用前景的进一步拓展。在陶瓷连接领域，钎焊因其易于构建复杂形状构件、高效便捷、接头性能稳定以及可重复性良好等优势而得到广泛应用。
目前，用于YSZ陶瓷的钎焊方法主要有真空活性钎焊和玻璃钎焊。其中，真空活性钎焊主要借助于钎料中Ti/Zr/Ni/V/Co等活性金属，与YSZ陶瓷发生化学反应，实现钎料在YSZ陶瓷表面良好润湿以及钎料与陶瓷母材可靠连接。为避免活性元素氧化失效，整个连接过程中必须保证高真空度或惰性保护性气氛，对钎焊设备与工艺要求很高。在实际工业生产中必然带来较高成本。此外，真空活性钎焊接头不具备耐抗氧化性能，无法在500℃以上高温氧化气氛中服役，严重限制了YSZ陶瓷在高温氧化性气氛(如固体氧化物燃料电池服役环境)中的应用潜力。以玻璃为钎料的玻璃钎焊虽然能在空气气氛中连接YSZ陶瓷，但是玻璃本身具有较大脆性，动载荷承受能力差，易萌生裂纹等缺陷。玻璃钎料在烧结和钎焊过程中不可避免地发生结晶现象，玻璃钎缝的线膨胀系数随之发生改变，导致钎焊接头中存在较大残余应力，降低钎焊接头机械与组织稳定性。
空气反应钎焊(Reactive air brazing,RAB)方法通常以贵金属-金属氧化物体系(以Ag-CuO为主)为钎料，目前已成功应用于YSZ及氧化铝等氧化物陶瓷的连接。钎料本身具有优异的抗氧化性能，连接过程可直接在高温空气气氛中进行，工艺简单，生产效率高。钎料与陶瓷母材结合良好，钎焊接头力学性能稳定，抗氧化性能良好。但是Ag-CuO体系用于钎焊YSZ陶瓷时仍存在关键问题需要解决：(1)Ag-CuO钎料体系线膨胀系数约为18×10-6K-1，与YSZ陶瓷(9.5×10-6K-1)相差较大，导致接头中依然存在较大热应力，接头力学性能有待进一步提升；(2)接头在高温还原性气氛中(如固体氧化物燃料电池阴极侧)服役时，CuO被还原成Cu，接头中出现较多空洞，气密性与力学性能下降；(3)接头气密性下降以后有可能导致高温燃料气体与氧气混合，造成极大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是要解决现有YSZ陶瓷钎焊过程中存在的接头脆性大、机械强度低、高温氧化/还原气氛耐受性差的问题，提供了一种可用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的新型钎料体系及钎焊方法，以赋予钎焊接头良好的耐高温抗氧化能力及可靠的机械性能。
本发明用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系由Ag粉和纳米SiO2玻璃颗粒组成Ag-SiO2钎料体系，SiO2颗粒添加量为0.5wt.％～5wt.％，空气气氛钎焊时YSZ陶瓷待焊面施加压力。
本发明空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实现：
一、打磨YSZ陶瓷的待焊面，然后进行超声清洗，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，烘干后，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏；
五、将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将待焊件的待焊面贴合装配，放入马弗炉中，施加焊接压力，先升温至180-220℃除气处理，接着升温到400-500℃排塑处理，再升温至950-1150℃保温焊接，随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为0.5wt.％～5wt.％。
本发明所述用于钎焊YSZ陶瓷的新型钎料体系和钎焊方法的优点包括：(a)直接在空气气氛中获得可靠的YSZ陶瓷钎焊接头，不需要高真空或保护性气氛，显著简化了钎焊工艺，生产效率大幅提高，同时所用钎焊设备为马弗炉，设备需求门槛低；(b)钎料体系为Ag-SiO2，本身具有极佳的抗氧化能力，所得YSZ陶瓷钎焊接头可应用于各种氧化性环境，可以有效推动YSZ陶瓷应用于更为广泛的工业领域；(c)钎料中的SiO2颗粒高温氧化/还原气氛耐受性优异，不会出现氢致还原空洞，钎焊接头气密性良好；(d)将低线膨胀系数的纳米SiO2玻璃引入Ag钎缝基体，可显著降低Ag基钎料与YSZ陶瓷母材间的热失配应力，显著提升YSZ陶瓷钎焊接头力学性能。
附图说明
图1为实施例一选用Ag-SiO2钎料钎焊YSZ陶瓷所得接头界面组织形貌图；
图2为实施例中Ag-SiO2钎料中不同SiO2含量钎焊YSZ陶瓷所得接头的室温抗剪强度测试图；
图3为实施例中选用Ag-SiO2钎料钎焊YSZ陶瓷时不同钎焊温度所得接头的室温抗剪强度测试图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系由Ag粉和纳米SiO2玻璃颗粒组成Ag-SiO2钎料体系，SiO2颗粒添加量为0.5wt.％～5wt.％，空气气氛钎焊时YSZ陶瓷待焊面施加压力。
本实施方式用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系为Ag-SiO2，其中Ag粉为钎料基体，纳米SiO2玻璃颗粒为添加相，SiO2颗粒的添加量为0.5～5wt.％。钎焊时试样表面需要施加一定压力，钎焊过程在马弗炉中进行。玻璃SiO2高温氧化/还原气氛耐受性优异，热力学计算结果表明SiO2在1300℃以下不会被高温H2还原。此外，玻璃SiO2线膨胀系数很低，借助于纳米颗粒的良好分散性，可以有效降低钎料整体线膨胀系数，缓解钎焊接头残余应力以获得较高力学性能。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的Ag粉的粒径为5-10μm。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是所述的纳米SiO2玻璃颗粒的粒径为50±5nm。
具体实施方式四：本实施方式空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、打磨YSZ陶瓷的待焊面，然后进行超声清洗，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，烘干后，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏；
五、将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将待焊件的待焊面贴合装配，放入马弗炉中，施加焊接压力，先升温至180-220℃除气处理，接着升温到400-500℃排塑处理，再升温至950-1150℃保温焊接，随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为0.5wt.％～5wt.％。
本实施方式将纳米SiO2玻璃颗粒引入Ag基钎料，构建Ag-SiO2新型钎料体系，用于空气气氛直接钎焊YSZ陶瓷，综合玻璃钎焊与空气反应钎焊的优势并克服二者缺陷，解决了YSZ陶瓷连接过程中存在的接头脆性大、机械强度低、高温双重气氛耐受性差等问题，提高YSZ钎焊接头稳定性与可靠性，推动YSZ陶瓷在高温氧化性环境中的广泛应用。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是步骤二的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为1.5wt.％～2.5wt.％。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是步骤二所述的球磨罐中混合粉末与无水乙醇重量比为(1～2)：1，球磨机转速为300-400r/min，球磨时间为3h。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是步骤三所述的乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中乙基纤维素的含量为2～10wt％。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七之一不同的是步骤四所述的Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为(2～4)：1。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八之一不同的是步骤五采用丝网印刷的方法将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，采用网板的目数为300～400，丝网厚度为100～200μm。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四至九之一不同的是步骤六中焊接压力的大小为0.5～5Mpa。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式四至十之一不同的是步骤六中控制马弗炉升温与降温速率为2～15℃/min。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式四至十一之一不同的是步骤六中升温至1000-1100℃保温焊接。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式四至十二之一不同的是步骤六中先升温至180-220℃除气处理30-60min，接着升温到400-500℃排塑处理30-60min，再升温至1000-1150℃保温焊接20-60min。
实施例一：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(尺寸为10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为1:1，在300r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为2wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为2:1；
五、采用厚度为100μm的300目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加2MPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到400℃排塑30min，再升温至1050℃保温30min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为2wt.％。
为了直观表征本发明钎焊接头的质量，对钎焊后的YSZ陶瓷接头界面组织进行观察，实施例一得到的典型界面组织扫描电镜背散射照片如图1所示。结果表明，Ag-SiO2钎料与YSZ陶瓷母材结合良好，无空洞裂纹等未焊合缺陷。钎缝中心以Ag为基体，少量SiO2纳米颗粒在钎焊过程中团聚成微米/亚微米级颗粒，并弥散分布于钎缝中。YSZ陶瓷表面生成了均匀连续SiO2层，保证了钎料与陶瓷母材的良好结合。同时，为表征钎焊接头的力学性能，对YSZ陶瓷钎焊接头进行室温抗剪强度测试，结果如图2所示。结果表明，接头最高室温抗剪强度达到47MPa，证明本发明所开发的Ag-SiO2新型钎料体系与钎焊方法可以在空气气氛中获得性能可靠的YSZ陶瓷钎焊接头。
实施例二：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为1:1，在350r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为2wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为2:1；
五、采用厚度为200μm的300目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加20kPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到400℃排塑30min，再升温至1050℃保温10min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为0.5wt.％。
对本实施例所得YSZ陶瓷钎焊接头进行抗剪强度测试，接头平均剪切强度为38MPa。
实施例三：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为2:1，在350r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为4wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为2:1；
五、采用厚度为100μm的300目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加2MPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到400℃排塑30min，再升温至1100℃保温10min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为1.0wt.％。
对本实施例所得YSZ陶瓷钎焊接头进行抗剪强度测试，接头平均剪切强度为40MPa。
实施例四：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为2:1，在400r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为8wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为3:1；
五、采用厚度为100μm的300目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加2MPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到400℃排塑30min，再升温至950℃保温30min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为2.0wt.％。
对本实施例所得YSZ陶瓷钎焊接头进行抗剪强度测试，接头平均剪切强度为26MPa。
实施例五：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为2:1，在400r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为10wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为3.5:1；
五、采用厚度为100μm的300目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加3MPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到400℃排塑30min，再升温至1150℃保温30min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为5.0wt.％。
对本实施例所得YSZ陶瓷钎焊接头进行抗剪强度测试，接头平均剪切强度为28MPa。
实施例六：本实施例空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实施：
一、对YSZ陶瓷(10×10×5mm)进行表面处理，选用#1000砂纸对待焊面(10×10mm)进行打磨，然后将打磨处理后的YSZ陶瓷浸入丙酮溶液中超声清洗15min，去除表面油污，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒置于玛瑙坩埚内研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，混合粉末与无水乙醇的重量比为2:1，在400r/min转速条件下球磨处理3h，100℃烘干后过300目筛，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂，其中乙基纤维素的添加量为10wt％；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏，Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为4:1；
五、采用厚度为100μm的400目丝网印刷网板将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将涂有钎料膏的待焊YSZ陶瓷表面贴合装配，放入马弗炉中，于试样顶端施加5MPa压力，确保钎料与陶瓷之间紧密接触，先升温至200℃除气30min，接着升温到500℃排塑30min，再升温至1050℃保温60min，随后以10℃/min速率降温至200℃后随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为2.0wt.％。
对本实施例所得YSZ陶瓷钎焊接头进行抗剪强度测试，接头平均剪切强度为43MPa。

Claims (10)

1.用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系，其特征在于该用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系由Ag粉和纳米SiO2玻璃颗粒组成Ag-SiO2钎料体系，SiO2颗粒添加量为0.5wt.％～5wt.％，空气气氛钎焊时YSZ陶瓷待焊面施加压力。
2.根据权利要求1所述的用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系，其特征在于所述的Ag粉的粒径为5-10μm。
3.根据权利要求1所述的用于空气气氛钎焊YSZ陶瓷的钎料体系，其特征在于所述的纳米SiO2玻璃颗粒的粒径为50±5nm。
4.空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于该钎焊YSZ陶瓷的方法按照下列步骤实现：
一、打磨YSZ陶瓷的待焊面，然后进行超声清洗，得到清洗后的YSZ陶瓷；
二、将Ag粉与纳米SiO2玻璃颗粒研磨混合，然后将混合粉末置入球磨罐中并加入无水乙醇进行球磨处理，烘干后，得到Ag-SiO2钎料粉末；
三、将乙基纤维素溶解于松油醇中，得到乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂；
四、将Ag-SiO2混合粉末加入乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂中，搅拌混合均匀后得到钎料膏；
五、将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，得到待焊件；
六、将待焊件的待焊面贴合装配，放入马弗炉中，施加焊接压力，先升温至180-220℃除气处理，接着升温到400-500℃排塑处理，再升温至950-1150℃保温焊接，随炉冷却至室温，完成YSZ陶瓷的钎焊；
其中步骤二所述的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为0.5wt.％～5wt.％。
5.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤二的Ag-SiO2钎料粉末中SiO2的含量为1.5wt.％～2.5wt.％。
6.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤二所述的球磨罐中混合粉末与无水乙醇重量比为(1～2)：1，球磨机转速为300-400r/min，球磨时间为3h。
7.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤四所述的Ag-SiO2混合粉末与乙基纤维素-松油醇溶液粘结剂的重量比为(2～4)：1。
8.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤五采用丝网印刷的方法将步骤四中得到的钎料膏均匀涂覆在YSZ陶瓷的待焊面，采用网板的目数为300～400，丝网厚度为100～200μm。
9.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤六中焊接压力的大小为0.5～5Mpa。
10.根据权利要求4所述的空气气氛钎焊YSZ陶瓷的方法，其特征在于步骤六中升温至1000-1100℃保温焊接。
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