CN1513812A - 用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料 - Google Patents
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Abstract
用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,它涉及一种用于精细陶瓷连接的钎焊钎料的组合物。本发明是由Ag粉、Cu粉、Ti粉混合而成的金属粉末A与陶瓷颗粒B按体积百分比混合而成的;金属粉末A占75~97%、陶瓷颗粒B占3~25%;金属粉末A是按重量百分比混合而成的;Ag粉占65~79%、Cu粉占20~30%、Ti粉占1~5%;陶瓷颗粒B的直径为1μm~10μm。本发明与现有的纤维增强的复合钎料相比:工艺过程得到简化,提高了工作效率。降低了对钎焊设备的要求,使得钎焊过程更容易实现。具有很好的各向同性,这能够保证钎焊后陶瓷接头的良好的力学分布特征。
Description
技术领域:本发明涉及一种用于精细陶瓷连接的钎焊钎料的组合物。
背景技术:在陶瓷钎焊过程中,比较常用的钎料是活性钎料,这种钎料具有优良的润湿性能、好的气密性能,但是由于陶瓷材料相对于钎料合金来说具有比较低的热膨胀系数,使得陶瓷材料和钎料之间存在较大的热膨胀系数差,导致钎焊后的陶瓷接头内部存在很高的残余应力,从而使得钎焊后接头的力学性能比较差。复合钎料钎焊方法与普通的活性钎料钎焊相比,由于钎料中加入了增强相,使得钎料整体的热膨胀系数降低,从而使得钎料与陶瓷材料的热膨胀系数之间更加匹配,有利于降低钎焊后接头的残余应力。但是,目前所使用的复合钎料,主要是使用纤维增强的复合钎料。如美国的Jimin.Cao等人所研究的复合钎料(Welding Journal,Jan.1992:pp21s~24s.),粉末状银铜共晶钎料Bag8a(71.7wt~%Ag,28wt~%Cu and 0.3wt~%Li)中加入镀镍短碳纤维的方法制备了一种钎料。其中碳纤维的长度为400μm,通过真空涂层技术,在碳纤维外包一层镍,最终纤维的重量比为70wt~%Ni和30wt~%C。这种钎料钎焊后在镀镍纤维的体积比为20.0%的时候可以获得剪切强度为8.86±1.16MPa的接头。较体积含量为0%的钎料强度有了很大提高。但是碳纤维本身和钎料之间不能发生反应,从而就必须在纤维表面进行镀镍处理,使得钎焊过程比较复杂,另外钎焊过程中需要加很大的压力,从而限制了其应用。
发明内容:本发明的目的在于提供一种用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,它具有简化工艺过程、提高工作效率、降低对钎焊设备的要求,接头强度高、钎料通用性强的特点。本发明是由Ag粉、Cu粉、Ti粉混合而成的金属粉末A与陶瓷颗粒B按体积百分比混合而成的;金属粉末A占75~97%、陶瓷颗粒B占3~25%;金属粉末A是按重量百分比混合而成的;Ag粉占65~79%、Cu粉占20~30%、Ti粉占1~5%;陶瓷颗粒B的直径为1μm~10μm。本发明与现有的纤维增强的复合钎料相比:
1、增强相不需要特殊的表面处理,就可以保证钎料基体有很好的润湿增强相颗粒,使得相应的工艺过程得到简化,提高了工作效率。
2、颗粒状的增强相的使用对于钎焊过程中对工件的压力值要求降低,只需要0.05MPa,对于纤维增强的复合钎料,其相应的压力值为10MPa。这可以降低对钎焊设备的要求,使得钎焊过程更容易实现。
3、对于纤维状的增强相,纤维的排列状态对于接头的最终性能有很大影响,同时使得不同方向上的热膨胀系数有比较大的差别,使得接头钎焊之后的应力状态比较复杂,而试图实现对纤维排列方向进行控制又比较困难。与之相比,陶瓷颗粒增强相增强的复合钎料,具有很好的各向同性,这能够保证钎焊后陶瓷接头的良好的力学分布特征。
具体实施方式一:本实施方式是由Ag粉、Cu粉、Ti粉混合而成的金属粉末A与陶瓷颗粒B按体积百分比混合而成的;金属粉末A占75~97%、陶瓷颗粒B占3~25%。
具体实施方式二:本实施方式的复合钎料中金属粉末A占80~90%,陶瓷颗粒B占10~20%。
具体实施方式三:本实施方式的复合钎料中金属粉末A占85%,陶瓷颗粒B占15%。
具体实施方式四:本实施方式的金属粉末A是按重量百分比混合而成的;Ag粉占65~79%、Cu粉占20~30%、Ti粉占1~5%。
具体实施方式五:本实施方式的金属粉末A中Ag粉占68~76%、Cu粉占22~29%、Ti粉占2~4%。
具体实施方式六:本实施方式的金属粉末A中Ag粉占71%、Cu粉占27%、Ti粉占2%。
具体实施方式七:本实施方式陶瓷颗粒B的直径为1μm~10μm。
具体实施方式八:本实施方式陶瓷颗粒B的直径为3μm~9μm。
具体实施方式九:本实施方式陶瓷颗粒B的直径为8μm。
从具体实施方式一至具体实施方式六的混合方法均为常规方法。
Claims (9)
1、用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于它是由Ag粉、Cu粉、Ti粉混合而成的金属粉末A与陶瓷颗粒B按体积百分比混合而成的;金属粉末A占75~97%、陶瓷颗粒B占3~25%。
2、根据权利要求1所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于复合钎料中金属粉末A占80~90%,陶瓷颗粒B占10~20%。
3、根据权利要求1所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于复合钎料中金属粉末A占85%,陶瓷颗粒B占15%。
4、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于金属粉末A是按重量百分比混合而成的;Ag粉占65~79%、Cu粉占20~30%、Ti粉占1~5%。
5、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于金属粉末A中Ag粉占68~76%、Cu粉占22~29%、Ti粉占2~4%。
6、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于金属粉末A中Ag粉占71%、Cu粉占27%、Ti粉占2%。
7、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于陶瓷颗粒B的直径为1μm~10μm。
8、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于陶瓷颗粒B的直径为3μm~9μm。
9、根据权利要求1、2或3所述的用于陶瓷钎焊的陶瓷颗粒增强复合钎料,其特征在于陶瓷颗粒B的直径为8μm。
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