陶瓷和金屬怎麼結合好?

時間 2021-07-01 14:49:53

1樓:CERADIR 先進陶瓷線上

陶瓷材料與金屬材料化學鍵結構根本不同,加上陶瓷本身特殊的物理化學效能,因此無論是與金屬連線還是陶瓷自身的連線都存在不少的難題。

其主要體現在如下兩個問題,其一:陶瓷材料主要由離子鍵和共價鍵組成,金屬材料則主要是由金屬鍵構成,二者幾乎不浸潤,因此需要考慮陶瓷與金屬材料的潤濕性問題,其二:兩者的線膨脹係數一般相差較大,當採用熱封或者機械連線時,陶瓷與金屬的接頭處會有較大的應力殘留,削弱接頭的力學效能甚至使接頭受到破壞開裂,因此需考慮結頭處的熱應力緩解問題

釺焊就是用熔點低於被焊材料的金屬或非晶材料做釺料,加熱到低於被焊件母材熔點,高於釺料熔點溫度,利用融化的釺料來潤濕母材、填充焊縫,實現被焊材料相互連線。

在陶瓷與金屬的釺焊連線中,釺料在陶瓷上良好的潤濕性是實現有效連線的前提。根據潤濕性的不同,陶瓷與金屬的釺焊可分為兩類:一類是先對陶瓷表面進行預金屬化處理,再用釺料連線,稱為間接焊接

常見的陶瓷材料表面金屬化的處理方法有電鍍法、燒結金屬粉末法,活性金屬法和氣相沉積法等。

另一類是直接採用含有活性金屬元素的釺料,活性元素與陶瓷表面反應,來增加陶瓷與金屬的潤濕性,從而達到焊接目的,稱為直接(活性)釺焊。目前常用的釺焊活性金屬主要是過渡族元素,因其最外層電子未被填滿,活性高。將活性金屬加入到常用的Cu基,Ag基,Ni基和Au基等釺料中就可以製成活性釺料。

此外,Zr、Hf、V、Ti、Cr等也可以作為活性金屬連線元素,但這些元素的熔點相對較高,與陶瓷材料的化學反應性差,主要用於非金屬氧化物陶瓷的連線。

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