Ag-Cu-Ti+SiCp復合釬料釬焊氮化硅陶瓷的接頭組織及性能研究.pdf

1、氮化硅陶瓷是應用廣泛的結構陶瓷之一，研究Si3N4陶瓷的連接具有十分重要的理論和實用價值。由于一般合金釬料和Si3N4陶瓷熱膨脹系數(shù)的差異較大，連接后容易在接頭內部產生高的殘余應力，本文采用Ag-Cu-Ti+SiCp復合釬料釬焊Si3N4陶瓷，借助SEM、EDS、XRD研究了連接工藝、釬料成分和制備方式對接頭微觀組織和力學性能的影響。
　　采用機械攪拌法和機械合金化法兩種方式制備Ag-Cu-Ti+SiCp復合釬料。研究表明：在制備

2、低陶瓷含量(SiCp≤5vol.％)復合釬料時，機械攪拌法和機械合金化法均可獲得性能良好的釬焊接頭，其中機械合金化釬料得到的接頭綜合性能較好；在制備高陶瓷含量(SiCp>5vol.%)釬料時，僅機械合金化法能獲得高性能的接頭。認為在控制界面層厚度、陶瓷顆粒粒度以及混合粉末成分均勻度方面機械合金化法均優(yōu)于機械攪拌法。
　　采用機械攪拌法制備的(Ag72Cu28)92Ti8+5vol.%SiCp復合釬料，在1173K保溫時間10min

3、釬焊時，所獲得接頭的三點彎曲強度達到506.3MPa。在該釬焊工藝下，母材與釬料界面形成了厚度適中的連續(xù)致密反應層；釬縫內SiCp陶瓷顆粒與釬料的反應能最大限度地降低釬料熱膨脹系數(shù)。較高的釬焊溫度和較長的保溫時間對接頭性能不利。
　　采用機械攪拌、機械合金化兩種方法制備(Ag72Cu28)96Ti4+[X]vol.%SiCp復合釬料釬焊連接Si3N4陶瓷，當X為5vol.%時，接頭最高強度達到382.5MPa。提高釬料中陶瓷顆粒的

4、含量，對降低釬料的熱膨脹系數(shù)有利；但同時釬料流動性變差，釬縫組織不致密。采用機械攪拌法制備的(Ag72Cu28)100-xTix+5vol.%SiCp復合釬料和機械合金化制備的(Ag72Cu28)100-xTix+10vol.%SiCp復合釬料中，當X為8wt.%時，接頭最高強度分別達到506.3MPa、387.2MPa。與使用小尺寸的SiCp(5μm)制備的復合釬料相比，采用大尺寸的SiCp(10μm)制備的復合釬料得到的接頭綜合性能