陶瓷与金属钎焊的方法、钎料和工艺

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陶瓷钎焊工艺

陶瓷钎焊工艺
陶瓷钎焊是一种焊接工艺，主要涉及使用熔点低于母材的金属或非晶材料作为钎料，加热到低于被焊件母材熔点，高于钎料熔点温度，利用融化的钎料来润湿母材、填充焊缝，实现被焊材料相互连接。

在陶瓷与金属的钎焊连接中，钎料在陶瓷上良好的润湿性是实现有效连接的前提。

根据润湿性的不同，陶瓷与金属的钎焊可分为两类：一类是先对陶瓷表面进行预金属化处理，再用钎料连接，称为间接焊接。

常见的陶瓷材料表面金属化的处理方法有电镀法、烧结金属粉末法，活性金属法和气相沉积法等。

另一类是直接采用含有活性金属元素的钎料，活性元素与陶瓷表面反应，来增加陶瓷与金属的润湿性，从而达到焊接目的，称为直接（活性）钎焊。

目前常用的钎焊活性金属主要是过渡族元素，因其最外层电子未被填满，活性高。

将活性金属加入到常用的Cu基，Ag基，Ni基和Au基等钎料中就可以制成活性钎料。

陶瓷与金属焊接的难点,解决方案,以及常见焊接方法

陶瓷与金属焊接的难点,解决方案,以及常见焊接方法
陶瓷和金属这两种材料具有不同的物理和化学性质，因此它们之间的焊接难度较大。

传统的焊接方法在这种情况下并不适用，因此需要采取一些特殊的措施来解决问题。

难点：
1.热膨胀系数：陶瓷和金属的热膨胀系数不同，这可能会导致焊接后出现应力和裂纹。

2.不同的熔点：陶瓷和金属的熔点不同，这可能会导致焊接时一种材料熔化而另一种材料未熔化的情况。

3.陶瓷易碎：陶瓷是一种非常脆弱的材料，它容易在焊接时破裂。

解决方案：
1.使用中间材料：中间材料具有较低的熔点和较高的热膨胀系数，可以作为陶瓷和金属之间的“粘合剂”。

常用中间材料包括玻璃、石墨和钨。

2.使用激光焊接：激光焊接是一种精确度和可控性非常高的焊接方法，可以避免陶瓷破裂和金属未熔化的问题。

3.使用电子束焊接：电子束焊接也是一种高精度的焊接方法，可以在不加热周围材料的情况下加热焊接区域，从而避免破裂和未熔化的问题。

常见焊接方法：
1.钎焊：钎焊是一种将金属焊接到陶瓷上的常见方法，它使用
一种称为钎料的中间材料来连接两个表面。

2.熔焊：熔焊是一种将金属和陶瓷直接焊接在一起的方法。

在熔焊中，金属和陶瓷的熔点相似或者采用中间材料。

3.粘接：粘接是一种将金属和陶瓷粘在一起的方法。

这种方法需要使用一种特殊的粘合剂来连接两个表面。

以上是陶瓷与金属焊接的难点、解决方案和常见焊接方法的概述。

在实际生产中，焊接方法的选择将取决于具体的应用和要求。

一种陶瓷金属钎焊方法是

一种陶瓷金属钎焊方法是
电弧焊接方法，在此方法中，一个电弧通过两个导电材料之间的间隙产生，从而将金属钎料熔化，并使其与被修复的陶瓷表面接触。

这种方法通常在高温环境中进行，以确保钎焊点的完全熔化和结合。

具体步骤如下：
1. 准备工作：清洁和准备要钎焊的陶瓷表面，以确保没有油脂和杂质。

切割或清除任何破损的部分，以便后续修复。

2. 安装电弧焊接设备和配件：将电弧焊接装置与适当的电源连接，同时根据需要安装导电电极和其他配件。

3. 调整焊接参数：根据陶瓷和金属钎料的性质，调整焊接参数，例如电流、电压和焊接时间。

4. 焊接：将导电电极对准要修复的陶瓷表面，激活电弧，并将焊料在电弧下熔化，涂覆在陶瓷表面上。

确保金属钎焊料充分融化并与陶瓷表面接触。

5. 冷却和处理：当焊料冷却后，对修复区域进行处理，例如研磨、打磨和清洁。

6. 检查和测试：对修复的陶瓷部分进行检查和测试，确保钎焊点的质量和稳定性。

需要注意的是，陶瓷金属钎焊是一项精细的任务，要求操作者具备合适的技能和经验。

此外，选择合适的钎焊材料和参数对于获得良好的焊接效果也是至关重要的。

陶瓷与金属焊接技术

陶瓷与金属焊接技术陶瓷与金属焊接技术Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷是一种颗粒型复合材料，是在ＴｉＣ基金属陶瓷的基础上发展起来的新型金属陶瓷。

Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷具有高硬度、耐磨、耐氧化、耐腐蚀等一系列优良综合性能，在加工中显示出较高的红硬性和强度，它在相同硬度时耐磨性高于ＷＣＣｏ硬质合金，而其密度却只有硬质合金的1/2。

因此，Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷刀具在许多加工场合下可成功地取代ＷＣ基硬质合金而被广泛用作工具材料，填补了ＷＣ基硬质合金和Ａｌ2Ｏ3陶瓷刀具材料之间的空白。

我国金属钴资源较为贫乏，而作为一种战略性贵重金属，近年来钴的价格持续上扬，因此，Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷刀具材料的研制开发和广泛应用，不仅可推动我国硬质合金材料的升级换代，而且在提高国家资源保障程度方面也具有重要的意义。

我们研制的是添加ＴｉＮ的Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷。

由于ＴｉＣ比ＷＣ具有更高的硬度和耐磨性，ＴｉＮ的加入可起到细化晶粒的作用，故Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷可表现出比ＷＣ基或ＴｉＣ基硬质合金更为优越的综合性能。

这种新型金属陶瓷刀具材料的广泛应用是以其成功的连接技术为前提的，国内外对陶瓷与金属的连接开展了不少的研究，但对于金属陶瓷与金属连接的技术研究较少，以致于限制了Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷材料在工业生产中的广泛应用。

常用的连接陶瓷与金属的焊接方法有真空电子束焊、激光焊、真空扩散焊和钎焊等。

在这些连接方法中，钎焊、扩散焊连接方法比较成熟、应用较广泛，过渡液相连接等新的连接方法和工艺正在研究开发中。

本文在总结各种陶瓷与金属焊接方法的基础上，对金属陶瓷与金属的焊接技术进行初步探讨，在介绍各种适用于金属陶瓷与金属焊接技术方法的同时，指出其优缺点和有待研究解决的问题，以期推动金属陶瓷与金属焊接技术的研究，进而推广这种先进工具材料在工业领域的应用。

Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷性能特点及应用现状Ｔｉ(Ｃ，Ｎ)基金属陶瓷是在ＴｉＣ基金属陶瓷基础上发展起来的一类新型工模具材料。

陶瓷与金属的焊接方法大全，深度解析，值得收藏

陶瓷与⾦属的焊接⽅法⼤全，深度解析，值得收藏 Ti(C，N)基⾦属陶瓷是⼀种颗粒型复合材料，是在TiC基⾦属陶瓷的基础上发展起来的新型⾦属陶瓷。

Ti(C，N)基⾦属陶瓷具有⾼硬度、耐磨、耐氧化、耐腐蚀等⼀系列优良综合性能，在加⼯中显⽰出较⾼的红硬性和强度，它在相同硬度时耐磨性⾼于WC Co硬质合⾦，⽽其密度却只有硬质合⾦的1/2。

因此，Ti(C，N)基⾦属陶瓷⼑具在许多加⼯场合下可成功地取代WC基硬质合⾦⽽被⼴泛⽤作⼯具材料，填补了WC基硬质合⾦和Al2O3陶瓷⼑具材料之间的空⽩。

我国⾦属钴资源较为贫乏，⽽作为⼀种战略性贵重⾦属，近年来钴的价格持续上扬，因此，Ti(C，N)基⾦属陶瓷⼑具材料的研制开发和⼴泛应⽤，不仅可推动我国硬质合⾦材料的升级换代，⽽且在提⾼国家资源保障程度⽅⾯也具有重要的意义。

常⽤的连接陶瓷与⾦属的焊接⽅法有真空电⼦束焊、激光焊、真空扩散焊和钎焊等。

在这些连接⽅法中，钎焊、扩散焊连接⽅法⽐较成熟、应⽤较⼴泛，过渡液相连接等新的连接⽅法和⼯艺正在研究开发中。

本⽂在总结各种陶瓷与⾦属焊接⽅法的基础上，对⾦属陶瓷与⾦属的焊接技术进⾏初步探讨，在介绍各种适⽤于⾦属陶瓷与⾦属焊接技术⽅法的同时，指出其优缺点和有待研究解决的问题，以期推动⾦属陶瓷与⾦属焊接技术的研究，进⽽推⼴这种先进⼯具材料在⼯业领域的应⽤。

1　熔化焊熔化焊是应⽤最⼴泛的焊接⽅法，该⽅法利⽤⼀定的热源，使连接部位局部熔化成液体，然后再冷却结晶成⼀体。

焊接热源有电弧、激光束和电⼦束等。

⽬前Ti(C，N)基⾦属陶瓷熔化焊主要存在以下两个问题有待解决：⼀是随着熔化温度的升⾼，流动性降低，有可能促进基体和增强相之间化学反应(界⾯反应)的发⽣，降低了焊接接头的强度；另⼀问题是缺乏专门研制的⾦属陶瓷熔化焊填充材料。

1)　电弧焊电弧焊是熔化焊中⽬前应⽤最⼴泛的⼀种焊接⽅法。

其优点是应⽤灵活、⽅便、适⽤性强，⽽且设备简单。

但该⽅法对陶瓷与⾦属进⾏焊接时极易引起基体和增强相之间的化学反应(界⾯反应)。

陶瓷与金属玻璃钎焊课件

陶瓷与金属玻璃钎焊课件《陶瓷与金属玻璃钎焊课件》一、引言在现代工业中，陶瓷与金属玻璃的钎焊技术具有重要的应用价值。

陶瓷是一种硬度和耐腐蚀性较高的材料，而金属玻璃则具有优异的韧性和可塑性。

将这两种材料通过钎焊技术连接在一起，可以获得具有优异综合性能的复合材料，广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。

二、基础知识陶瓷是一种由无机物质组成的材料，具有高硬度和耐腐蚀性等优点。

金属玻璃则是一种具有玻璃态组织的金属材料，具有高强度、高韧性和良好的可塑性。

三、钎焊原理钎焊是一种通过熔点比被连接材料更低的金属钎料来实现材料连接的工艺。

在陶瓷与金属玻璃的钎焊过程中，钎料首先被加热到熔化状态，然后通过润湿作用被吸附在陶瓷与金属玻璃的表面，随后钎料中的金属原子通过扩散逐渐向基体材料扩散，最终实现陶瓷与金属玻璃之间的牢固连接。

四、工艺过程1. 准备工作：首先需要对陶瓷与金属玻璃进行清洗，去除表面污垢和氧化物。

同时选择合适的钎料和钎剂，并确定适当的加工参数，如加热温度、时间、冷却速度等。

2. 热源加热：使用适当的热源对陶瓷与金属玻璃进行加热，使其达到钎焊温度。

在加热过程中，需要注意控制温度变化的速度和均匀性。

3. 添加钎料：将钎料放置在陶瓷与金属玻璃之间，保证其均匀分布。

4. 保温和冷却：在钎料熔化并润湿陶瓷与金属玻璃表面后，需要保温一段时间以使钎料中的金属原子能够扩散到基体材料中，随后进行缓慢冷却以获得稳定的焊接接头。

5. 质量检查：焊接完成后，需要进行质量检查，包括外观检查、无损检测等，确保无缺陷存在。

五、注意事项1. 确保陶瓷与金属玻璃清洗干净，避免表面污垢和氧化物影响焊接质量。

2. 选择合适的钎料和钎剂，以保证焊接质量。

3. 确定适当的加工参数，避免过热和过烧现象。

4. 在添加钎料时要注意控制添加量和位置，保证均匀分布。

5. 缓慢冷却以防止裂纹产生。

同时需要进行质量检查确保无缺陷存在。

6. 对操作人员进行培训和安全教育，确保操作安全。

陶瓷直接钎焊工艺

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟陶瓷直接钎焊工艺陶瓷金属化形成的各种钎焊接头, 因为存在着涂层或镀层, 使陶瓷组件在高温使用受到限制, 难以发挥陶瓷高温稳定的优越性, 要求人们寻找直接钎焊的方法。

陶瓷直接钎焊能够解决因盲孔或几何尺寸因素而不能完全进行金属化预处理零件的连接问题, 能大大简化钎焊工艺和满足陶瓷构件高温使用的要求。

这种方法是使用含有Ti 或Zr 的活性元素的钎料, 直接把陶瓷与金属、陶瓷与陶瓷、陶瓷与石墨等钎焊起来。

直接钎焊选用的钎料熔化温度较高, 能满足陶瓷构件高温状态使用的要求。

为避免构件材料因热膨胀系数不同而产生裂纹, 可在二者之间夹置一层缓冲层。

根据使用条件, 选用钎料应尽可能将钎料夹置在两个被钎焊零件之间或放置在利用钎料填充间隙的位置, 然后象普遍真空钎焊一样进行钎焊。

对于金属陶瓷, 例如含10% 游离硅和少于500ppm 铁和铝的碳化硅陶瓷, 可以选用锗粉作为钎料直接钎焊, 将锗粉夹置在陶瓷件之间, 锗粉厚度为20～200 μm, 本底真空度抽到10-2Pa,工作真空度为8 乘以10-2Pa, 钎焊温度1180℃, 保温10min, 获得的钎缝组织为Ge-Si 固溶体, 重熔温度高达1200℃, 能够用于较高温度的环境下。

在热交换器和红外辐射源一类生产中, 经常把氧化铝陶瓷与耐碱性腐蚀金属Ta、Nb 及合金钎焊在一起, 钎焊工艺采用等离子喷涂设备, 在氧化铝陶瓷表面喷涂一层钨或钼, 然后将配制好的混合钎料( Ni 粉+ Fe 粉17% 或Nb 粉+ Ni 粉15% , 用粘结剂混合, 放入滚筒内研磨几个小时,以促使钎料粉悬浮于粘结剂中) 涂在陶瓷与金属的结合面上, 厚度为0.125～0.25 mm, 干燥几小时后, 装入真空炉钎焊, 冷态本底真空度抽到8 乘以10- 3 Pa, 工。

陶瓷与金属焊接的技术

一，概述陶瓷与金属的焊接中的陶瓷基本上指的是人工将各种金属、氧、氮、碳等合成的新型陶瓷。

其具有高强度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、超硬度等特性，而得到广泛应用;常用的有氧化铝、氮化硅、氧化错陶瓷等。

二，陶瓷与金属焊接的难点1,陶瓷的线膨胀系数小，而金属的线膨胀系数相对很大，导致接易开裂。

一般要很好处理金属中间层的热应力问题。

2,陶瓷本身的热导率低，耐热冲击能力弱。

焊接时尽可能减小焊接部位及周围的温度梯度，焊后控制冷却速度。

3,大部分陶瓷导电性差，甚至不导电，很难用电焊的方法。

为此需采取特殊的工艺措施。

4,由于陶瓷材料具有稳定的电子配位，使得金属与陶瓷连接不太可能。

需对陶瓷金属化处理或进行活性钎料钎焊。

5,由于陶瓷材料多为共价晶体，不易产生变形，经常发生脆性断裂。

目前大多利用中间层降低焊接温度，间接扩散法进行焊接。

6,陶瓷与金属焊接的结构设计与普通焊接有所区别，通常分为平封结构、套封结构、针封结构和对封结构，其中套封结构效果最好，这些接头结构制作要求都很高。

三，陶瓷与金属焊接的通用工艺1,清洗:金属和钎料的表面必须清洗干净，陶瓷常用洗净剂加超声清洗。

2,涂膏:膏剂大多由纯金属粉末和适当的金属氧化物粉末组成，颗粒度大都在l~5um之间，用有机粘结剂调制成具有一定粘度的膏剂。

然后用粉刷工具将膏剂均匀涂在陶瓷待金属化表面上，涂层厚度一般为30~60un‰3,金属化:将涂好膏剂伪陶瓷件送入氢炉中，在1300~1500°C的温度下保温Ih04,镀银:为了更好的钎料润湿，在金属化层上再电镀一层厚约5um的银层。

当钎焊温度低于IoOerC时，则电镀层还需在100OC氢炉中预烧结15~20min05,装架:把处理好的金属件和陶瓷件用不锈钢、石墨、陶瓷模具装配成整体，并在接缝处装上钎科;在整个操作过程中待焊接件应保持清洁，不得用裸手触摸。

6,钎焊:在通有氨气的炉中或通有氢气的炉中或真空炉中进行钎焊,其温度选择，升温速度选择等要根据所使用的钎料特性决定，特别注意的是降温速度不得过快，以防止陶觉件由于温度应力而开裂。

陶瓷组装及连接技术陶瓷与金属的活性钎焊连接氮化物连接.pptx

3.2 氮化物陶瓷及其与金属的连接
❖氮化物的性质
a) 熔点较高
HfN (3310℃)， TiN (2950℃)，TaN (3100℃)，VN (2030℃)，BN、 Si3N4、AlN等不存在熔点，而在高温直接升华，不利于真空条件下使用。
b) 高硬度
TiN 21.6GPa，ZrN 19.9GPa，Si3N4 18GPa，H-BN的硬度很低（莫氏硬度为2），c-BN硬度很高，仅次于金刚石。
工艺操作较易，a- Si3N4 含量较高，颗粒较细
3 气相合成法
3SiCl+4NH3=Si3N4+12HCl 3SiCl+16NH3=Si3N4+12NH4Cl
1000-1200°C 下生成非晶 Si3N4，再热处理而得高纯、超细的a- Si3N4，但含有害的 Cl 离子
4 热分解法
3Si(NH)2=Si3N4+2NH3 3Si(NH2)4=Si3N4+8NH3
c) 抗氧化能力
到一定温度后，在空气中氮化物就发生氧化，某些氮化物由于氧化时在表面形成保护层，从而阻碍了进一步的氧化。
d) 导电性能变化很大
导电性: TiN、ZrN、NbN等。绝缘性：BN, AlN, Si3N4
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3.2 氮化物陶瓷及其与金属的连接
❖氮化物的性质 Si3N4陶瓷
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3.2 氮化物陶瓷及其与金属的连接
❖氮化物的性质 Si3N4陶瓷 Si3N4陶瓷的应用
• 氮化硅基陶瓷刀具 • 氮化硅陶瓷轴承 • 氮化硅陶瓷发动机 • 高温结构部件 • 耐磨部件 • 透波陶瓷-导弹天线窗/罩等 • 高导热陶瓷
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陶瓷与金属的焊接技术

陶瓷与金属的焊接技术王仲礼山东济南山东轻工业学院(250100) 摘要陶瓷与金属的焊接是扩大陶瓷应用领域的关键技术之一。

本文介绍了陶瓷与金属焊接的技术方法及其最新进展,阐述了陶瓷与金属焊接技术的应用前景。

关键词陶瓷　金属　焊接技术近几年发展起来的高性能陶瓷具有金属材料无法比拟的耐热、耐腐蚀、耐磨等优良性能,其应用范围日益扩大。

但陶瓷的塑性较差,难以制作复杂结构件,且冷加工困难。

因此,在许多场合下,陶瓷材料不能单独使用,而是同其它类型的材料(如金属材料)组合在一起,以连接体的形式使用,更好地发挥陶瓷作为结构材料及电绝缘材料的优越性能。

为此,提供牢固而可靠的连接技术是十分必要的,这一领域已成为当今世界各国研究的热点课题。

大部分陶瓷性脆质硬,熔点比金属的高,其线膨胀系数与金属的相差较大,使焊后接头中的残余应力很高。

加之陶瓷与金属的相容性差,因此金属与陶瓷的焊接性很差,用电弧焊或电阻焊不能获得满意的焊接接头,粘接和机械连接的应用范围也很小,生产中通常采用钎焊和扩散焊。

随着研究的不断深入,又出现了许多新方法。

1　工业上陶瓷与金属焊接的方法111　钎焊钎焊可分为两步法钎焊和一步法钎焊。

两步法是先在陶瓷表面预金属化,然后再进行钎焊,关键是陶瓷表面的预金属化,目前有如下方法:(1)M n 2M o 法。

将M nO 2与M o 的粉末(颗粒大小约1～2Λm )用粘接剂粘到陶瓷表面,随后在1000～1800℃的氮或氢气氛中烧结,在表面形成玻璃相,并且部分金属氧化物得到还原,产生金属表面层。

然后在预金属化的表面涂一层金属(一般涂镍)。

(2)使用活性金属及难熔金属盐,将金属盐如碳酸银等涂在陶瓷表面,最终还原成金属。

(3)PVD 法。

通常在真空中于陶瓷表面镀上一层钛,再用银铜钎料(如A g 230Cu 210Sn )将镀钛的陶瓷与金属钎焊起来。

这种方法也称为活化基材法(A SP 法)。

(4)CVD 法。

使用化学方法在陶瓷表面沉积一层钛,然后用银铜钎料将镀钛的陶瓷与金属钎焊起来,这也是A SP 法的一种。

陶瓷金属的焊接方法

陶瓷/金属的焊接方法材料连接技术的历史可以追溯到数千年以前，但现代材料连接技术的形成主要以19世纪末电阻焊的发明(1886)和金属极电弧的发现(1892)为标志，真正的快速发展则更是20世纪30、40年代以后的事。

科学上的发现、新材料的发展和工业新技术的要求始终从不同角度推动着材料连接技术的发展，例如，电弧的发现导致电弧焊的发明，电子束、等离子束和激光的相继问世形成了高能束焊接；高温合金和陶瓷材料的应用促进了扩散连接技术的发展；高密度微电子组装技术的要求推动了微连接技术的进步等等。

经过一个多世纪的发展，材料连接技术已经成为材料加工、成形的主要技术和工业制造技术的重要组成部分，应用领域遍及机械制造、船舶工程、石油化工、航空航天、电子技术、建筑、桥梁、能源等国民经济和国防工业各部门，在航空航天、电子技术和船舶等领域甚至成为部门发展的最关键技术。

材料连接方法众多，仅常用的就有近30种。

按照连接机理可以将连接技术分为熔化焊，固相焊和钎焊三大类，熔化焊是指通过母材和填充材料的熔合实现连接的一类连接方法，包括电弧焊、电子束焊和激光焊等；固相焊是通过连接材料在固态条件下的物质迁移或塑性变形实现连接的一类连接方法，主要有扩散焊、摩擦焊、爆炸焊等；钎焊是利用低熔点液态合金对母材的润湿和毛细填缝而实现连接的一类连接方法。

这些连接方法各有优点和局限性，适合于不同的材料和结构。

陶瓷/金属连接研究发展到今天，已经有很多连接方法，主要有：（1）粘合剂粘接；（2）机械连接；（3）自蔓延高温合成连接；（4）熔焊；（5）钎焊；（6）扩散焊等。

钎焊是陶瓷/金属连接最常用的方法之一，其原理是利用陶瓷与金属母材之间的钎料在高温下熔化，其中的活性组元与陶瓷原料发生化学反应，形成稳定的反应梯度层使两种材料结合在一起。

陶瓷/金属钎焊一般分为间接钎焊和直接钎焊。

间接钎焊是先在陶瓷表面进行金属化，再用普通钎料进行钎焊。

进行陶瓷预金属化的方法最常用的是Mo-Mn法，此外还有物理气相沉淀（PVD）、化学气相沉积（CVD）、热喷涂法以及离子注入法等。

陶瓷组装部件的先进钎焊技术

真空钎焊技术的优点是连接强度高、密封性能好、耐高温性能优异，同时还可以避免氧化和腐蚀问题，提高焊接接头的耐久性。
激光钎焊技术
激光钎焊技术是一种利用激光束将陶瓷和金属连接在一起的焊接技术。激光钎焊技术可以实现快速、高效、高质量的焊接，并且对环境的影响较小。
激光钎焊技术适用于各种需要高质量焊接的陶瓷和金属材料，如氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料和不锈钢、钛、镍等金属材料。
料。
高温钎焊技术的优点是连接强度高、密封性能好、耐高温性能优异，适用于高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的应用。
真空钎焊技术
真空钎焊技术是一种在真空环境下将陶瓷和金属连接在一起的焊接技术。由于真空环境下没有氧气，因此不会产生氧化和腐蚀问题，可以获得更好的焊接质量。
真空钎焊技术适用于各种需要无氧环境下进行焊接的陶瓷和金属材料，如氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料和不锈钢、钛、镍等金属材料。
优化复合材料的表面处理
对复合材料表面进行适当的处理，以提高其与陶瓷材料的结合力。
04
先进钎焊技术在陶瓷组装部件的应用
高温钎焊技术
高温钎焊技术是一种在高温下将陶瓷和金属连接在一起的焊接技术。由于陶瓷和金属的热膨胀系数不同，需要在高温下进行焊接以减小热膨胀系数的差异对
焊接质量的影响。
高温钎焊技术适用于各种陶瓷和金属材料的连接，如氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料和不锈钢、钛、镍等金属材
激光钎焊技术的优点是焊接速度快、效率高、接头质量稳定可靠，同时还可以实现自动化和智能化的焊接生产。
05
钎焊技术在陶瓷组装部件的挑战与前景
钎焊技术的挑战
材料匹配性
陶瓷和金属的物理和化学性质差异大，对钎焊材料的要求高。
温度控制

氧化铝陶瓷钎焊工艺

氧化铝陶瓷钎焊工艺氧化铝陶瓷是一种常见的高温材料，因其耐腐蚀、抗氧化、高强度等特性被广泛应用于热工业、电子科技等领域。

但是，由于其硬度和脆性较高，钎焊成为了一种重要的连接方式。

下面介绍氧化铝陶瓷钎焊的工艺。

1. 钎料选择氧化铝陶瓷的热膨胀系数较低，容易发生热应力，因此在选择钎料时要考虑到它们的热膨胀系数相近，以减小热应力的影响。

通常使用的钎料有金属钎料、陶瓷钎料和玻璃钎料等。

2. 表面处理在钎焊前，必须对氧化铝陶瓷进行表面处理，以提高钎焊的质量。

首先清洗表面，去除表面附着物。

然后采用磨削或抛光的方法，使表面光滑。

最后使用酸或碱进行处理，增加表面粗糙度，以提高钎料的附着力。

3. 预热在钎焊前需进行预热，以减小热应力的影响。

预热温度一般为氧化铝陶瓷的热膨胀系数的一半，预热时间一般为30分钟左右。

4. 钎焊将钎料放置在预热好的氧化铝陶瓷表面上，然后进行加热，使钎料熔化，流淌到孔隙中，形成钎焊接头。

钎焊温度一般为钎料的熔点，钎焊时间一般为5至10分钟。

5. 冷却钎焊完成后，需要进行冷却。

冷却速度要慢，避免热应力影响钎焊接头的质量。

可以将钎焊接头放置在预热炉中进行慢冷。

6. 检验钎焊完成后，需要进行检验。

检验方法一般为视觉检验和背光检验。

视觉检验主要是检查钎焊接头的外观，是否出现裂纹、气孔等缺陷。

背光检验则是利用光的透射和反射现象，检查钎焊接头的内部结构是否完整。

综上所述，氧化铝陶瓷钎焊是一种常用的连接方式，需要注意钎料选择、表面处理、预热、钎焊、冷却和检验等工艺环节。

只有严格遵循工艺要求，才能保证钎焊接头的质量和可靠性。

一种陶瓷外壳的钎焊方法

一种陶瓷外壳的钎焊方法
一种常用的陶瓷外壳钎焊方法是采用烧结钎料。

具体步骤如下：
1. 准备工作：将需要钎焊的陶瓷外壳的表面清洁干净，确保没有灰尘、油脂等杂质。

2. 钎焊材料选择：选择适合陶瓷钎焊的烧结钎料，通常是由金属或合金组成的粉末。

3. 钎焊材料涂布：将烧结钎料粉末与有机粘结剂混合，涂布在需要钎焊的陶瓷外壳表面。

4. 加热：将涂布了钎焊材料的陶瓷外壳放入加热炉中，进行加热。

加热温度要根据具体的钎焊材料和陶瓷材料来确定，通常在材料的熔点附近。

5. 钎焊：当加热到一定温度时，烧结钎料会熔化并与陶瓷外壳表面发生钎焊。

可以使用气氛控制加热以保持一定的气氛环境，以避免钎焊过程中氧化和烧结材料的蒸发。

6. 冷却：待钎焊完成后，将陶瓷外壳从加热炉中取出，并进行冷却。

可以控制冷却速度以减小温度梯度和热应力。

注意事项：
- 钎焊过程中需要保证陶瓷外壳和钎焊材料的质量和纯度，以确保钎焊的可靠性。

- 加热和冷却过程应控制良好，避免温度变化过快，以免导致外壳开裂或钎焊断裂。

- 钎焊设备应按照规定要求进行操作，确保安全。

- 钎焊过程中需要注意对环境的保护，避免产生有害气体和环境污染。

陶瓷与金属的钎焊工艺

陶瓷与金属的钎焊工艺1 陶瓷与金属的钎焊(一般称为封接) 广泛用于电子管和半导体的制造，此外，还用于变压器、整流器、电容器和水银开关的密封上。

2 陶瓷与金属的钎焊方法主要分两类：烧结金属粉末法和活性金属法。

3 烧结金属粉末法这种方法的原理是：在还原气氛中借高温在陶瓷上烧结一层金属粉，使瓷面带有金属性质，即所谓陶瓷金属化，随后用钎焊来实现它与金属件的连接。

金属化配方是烧结金属粉末法的关键。

对不同的陶瓷，金属化配方是不一样的。

金属化配方中主体一般是难熔金属粉，用得最多的是钼粉，其次是钨粉。

另外，为了改善难熔金属粉末与陶资的结合，还添加原子序数在 22～28之间的金属，最常用的是锰、铁、钛粉。

对于高氧化铝瓷还要添加一定量的金属氧化物。

将这样组成的粉剂与硝棉、醋酸戊脂及丙酮配成金属化膏，涂在陶瓷的钎焊面上，然后在氢气中进行烧结，使陶瓷金属化。

瓷件经过金属化烧结上钼或钨后，由于一般钎料对金属化层的润湿差，需再电镀上一层镍，然后用钎料进行钎焊。

钎焊时应施加一定压力(约 0.49～0.98MPa)。

钎焊在氢气保护下或真空中进行。

4 活性金属法4.1 活性金属法钎焊有三种方式：a）将钛或锆以垫片方式放在陶瓷与金属间进行钎焊；b）将钛或锆的细粉或者钛或锆的氢化物，预先涂在待连接面上，再放上钎料进行钎焊，c）用含钛和锆的活性钎料直接进行钎焊。

4.2 活性金属钎焊法的实质是：钛同很多金属能形成共晶合金，在钎焊加热过程中就能形成这种含钛的合金。

这类合金具有很强的活性，在高温和高真空下同陶瓷中的氧化物接触时使氧化物局部还原，在界面区形成复杂的间隙固溶体和置换固溶体。

例如，钛同 A1203作用时，在 950℃下A123局部被钛还原，形成钛的间隙固溶体。

同时，被还原出来的铝又溶于钛中，形成置换固溶体。

钛同 SiO2作用时形成氧在钛中的固镕体，同时产生钛同硅的金属间化合物，因为硅与钛不形成固溶体。

熔化钎料就在固溶体和金属间化合物上铺展，并填满间隙。