[发明专利]一种碳化物陶瓷的扩散连接方法

权利要求书

1.一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于碳化物陶瓷的扩散连接方法是按以下步骤完成的：一、表面清理：首先采用机械打磨或者采用有机溶液对两个待焊接的碳化物陶瓷表面进行清理，得到两个表面清理后碳化物陶瓷；二、电镀Ni金属层：采用电镀方法在两个表面清理后碳化物陶瓷表面电镀Ni金属层，电镀的Ni金属层厚度为2μm~50μm，得到两个带Ni金属层的碳化物陶瓷；三、焊接：首先采用对接的方式将两个带Ni金属层的碳化物陶瓷固定对接，然后装配于石墨夹具中放置于真空扩散焊炉中，然后在焊接压力为5MPa~20MPa、在真空度为0.5×10^-3Pa~1.5×10^-3Pa和加热速率为10℃/min~30℃/min的条件下从室温加热至1000℃~1500℃，并在焊接压力为5MPa~20MPa、在真空度为0.5×10^-3Pa~1.5×10^-3Pa和温度为1000℃~1500℃下保温10min~60min，然后以冷却速度为5℃/min~20℃/min速率冷却至室温，即完成碳化物陶瓷的扩散连接。 

2.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤一中所述的待焊接的碳化物陶瓷为ZrC陶瓷、TiC陶瓷、SiC陶瓷、WC陶瓷、HfC陶瓷、TaC陶瓷、ZrC-SiC复合陶瓷、ZrC-ZrB₂-SiC复合陶瓷、TiC-SiC复合陶瓷或SiC-ZrB₂复合陶瓷。 

3.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤一中所述的机械打磨的采用过程如下：首先利用240#~1000#金刚石磨盘将陶瓷材料待焊表面打磨，然后利用800#～1200#水砂纸对待焊表面进行进一步精磨，即完成机械打磨。 

4.根据权利要求1、2或3所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤一中所述的有机溶液为无水乙醇或丙酮。 

5.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤二中所述的电镀方法具体操作过程如下：一、清洗：首先将表面清理后碳化物陶瓷利用质量分数为5%的HNO₃水溶液进行酸洗5min，然后用质量分数为5%的NaOH水溶液进行碱洗，最后用蒸馏水清洗，即得到清洗后碳化物陶瓷；二：电镀：将清洗后碳化物陶瓷接上电极并浸入浓度为350g/L、pH为4的氨基磺酸Ni溶液中，并在温度为45℃和电流值为0.1A~0.5A下进行电镀，电镀至清洗后碳化物陶瓷表面Ni金属层厚度为2μm~50μm为止，得到电镀后碳化物陶瓷；三、清洗：将电镀后碳化物陶瓷用蒸馏水清洗并吹干，即得到带Ni金属层的碳化物陶瓷。 

6.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤三中在焊接压力为8MPa~18MPa、在真空度为0.8×10^-3Pa~1.2×10^-3Pa和加热速率为15℃/min~25℃/min的条件下从室温加热至1100℃~1400℃。 

7.根据权利要求1所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于步骤三中在焊 接压力为8MPa~18MPa、在真空度为0.8×10^-3Pa~1.2×10^-3Pa和温度为1100℃~1400℃下保温15min~55min。 

8.根据权利要求1、6或7所述的一种碳化物陶瓷的扩散连接方法，其特征在于骤三中以冷却速度为8℃/min~18℃/min速率冷却至室温，即完成碳化物陶瓷的扩散连接。