化学镀镍Si-%2c3-N-%2c4-陶瓷和多种金属的钎焊.pdfVIP

化学镀镍si。N4陶瓷与多种金属的钎焊 太原理工大学张永清王耀文赵彭生 清华大学任家烈 摘要 本文在辉光炉中完成了化学镀镍si^陶瓷与多种金属的无钎jf|l钎焊．对接头强度和微观结 构的分析表明。化学镀可有效改善陶瓷的钎焊性能，并能使si扎陶瓷与多种垒属形成良好的钎焊接头． 本文的工作对陶瓷／金属舫连接具有一定的理论意义和实用价值． 关t词：．冉瓷j 化学镶钎埠 0前言 Si，N。陶瓷材料具有高硬度，耐磨损、高强度、耐高温、耐腐蚀以及电绝缘性好等优 点，在机械、冶金、化学、电子、航空航天工业以及医学工程上已有许多应用【11。陶瓷 虽然有诸多优点．但是作为陶瓷，它也有其固有的缺点．即本征脆性和加工性差，这些 问题目前一时难以解决。在许多场合可通过si扎陶瓷与金属连接以发挥各自的优势，丽 最重要的连接方式就是钎焊嘲。 陶瓷金属钎焊的主要问题是．钎料在陶瓷表面难以润湿。这主要是因为二者的键结 合方式差异造成的．陶瓷主要以离子键和若价键结合，是非金属性的。 采用化学镀工艺使si^陶瓷表面金属化．解决了钎料在陶瓷表面难以润湿的问题， cu、Ni等的无钎剂钎焊．并对接头强度和微观结构的进行了分析。 1 试验材料及方法 陶瓷采用热压烧结Si扎陶瓷．尺寸为8咖x5．5mx5mm。金属采用啦35、4铲、 25肋×2日。钎料采用 OCrl8Ni9Ti、|P-．CrIWoV、Cu、Ni等多种材料，尺寸为35mX Ba972cu—V。 ． 采用化学镀Ni工艺使Si扎陶瓷表面金属化，镀层厚度20胂一30l‘m． 镀Ni陶瓷与金属的钎焊在辉光钎焊炉中进行。辉光钎焊的主要工艺参数见表1。 表l 辉光钎焊工艺参数 真空度 工作气压 工作电压 钎焊温度 保温时间 出炉温度 堕f堕 堕l!生 !l立 !堇2 h!!i堕： l兰2 0．1 20 800～850830～8505 室温 接头抗剪强度在拉伸试验机上进行。 2 试验结果及分析 2．1金属与si：，N．陶瓷钎焊接头的强度及分析 试验表明，镀镍陶瓷能与以上金属形成良好的钎焊接头，钎缝成形美观，钎料铺展 良好，钎缝中无气孔、夹杂等缺骼。表2给出了金属与si。N。陶瓷钎焊接头的抗剪强度。 表2 金属和陶瓷钎焊接头的抗剪强度 由表可知．Si。M陶瓷与Q235钢连接接头的强度可达到117．3lⅡPa．SiaN。与Q235、 面易形成一层难以去除的氧化膜，降低了钎料在金属表面的润湿性。Mo的熔点高达2200 ℃，据文献[3]．材料熔点越高，钎料与其的界面反应越弱．钎料润湿的驱动力就越小， 受此影响． Si。N。陶瓷与Mo的接头强度不会很高。 { 2．2接头的微观分折 2．2．1Si 3NJOCrl8Ni9Ti接头的微观分析 图l为镀镍Si扎与OCrl8NigTi钢板用BA972Cu-V钎料钎焊的接头微观形貌。 图1镀镍陶瓷／Ogrl8NigTi的微观形貌 5000X 一■ 蝌M “…5 __4 八 』 ．^ ^^ ■。●¨ MM^／l