[发明专利]用于实现金属-陶瓷焊接连接的方法

权利要求书

1.一种利用金属焊料(4)使未涂层的陶瓷体(1)和金属件(2，3)实现材料配合的金属-陶瓷焊接连接的方法，所述陶瓷体和金属件具有彼此协调的热膨胀系数，其特征在于，所述方法具有以下步骤：

选择所述金属件(2，3)，其具有至少50％份额的亲氧元素，其中，所述金属件(2，3)包括亲氧元素钛、铪或锆或者这些元素的合金；

选择所述陶瓷体(1)，该陶瓷体的至少80％是由氧化铝、氧化锆、氧化硅或它们的混合物组成的；

提供不活跃的、低共熔的或接近低共熔的焊料(4)；

构成包括所述陶瓷体(1)和所述金属件(2，3)的结构体，其中，所述陶瓷体和所述金属件的表面相互形成间隙，其中，所述焊料被带入所述间隙中或所述间隙的附近，并且其中，所述间隙形成毛细管焊接缝隙；

将所述结构体置于炉子中；

利用所述焊料(4)围绕所述结构体形成真空或无氧保护气层；

对所述炉子进行加热至焊接温度大于所述焊料(4)的液相线温度；

在所述炉子中使所述焊接温度保持焊接持续时间，直至所述焊料(4)与一部分熔化的金属件(2，3)一起形成混合相区域，使得完全填满并湿润所述间隙，

其中，所述不活跃的、低共熔的或接近低共熔的焊料(4)不包含钛或锆或者这些元素的合金，

其中，在形成所述混合相区域期间，所述连接从所述金属件(2，3)所采用的钛或锆或者这些元素的合金正好与所述连接所需要的一样多。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述炉子最高被加热至焊接温度T超过所述焊料(4)的液相线温度60℃。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊接持续时间Δt为五至十分钟。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用液相线温度小于等于1000℃的低熔解的非活性焊料(4)。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，使用银基或金基焊料(4)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述银基或金基焊料(4)是AgCu焊料、AgCuPd焊料或AuNi焊料。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述焊料(4)以焊丝、焊箔或焊膏的形式呈现。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述金属件(2，3)和所述陶瓷体(1)被如下地定位：所述间隙的尺寸小于或等于0.03mm。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述陶瓷体(1)具有0至6％重量比的玻璃相。

10.一种材料配合的金属-陶瓷焊接连接件，其在未涂层的陶瓷体(1)的表面和金属件(2，3)的表面之间具有间隙，该间隙由焊料(4)至少部分地填满，其中，所述间隙被设计为毛细管焊接缝隙，其中，所述陶瓷体的至少80％是由氧化铝、氧化锆、氧化硅或它们的混合物组成的，其特征在于，所述金属件(2，3)包括至少50％份额的亲氧元素，其中，所述金属件(2，3)包括钛、铪、锆或这些元素的合金，并且所述焊料(4)是低共熔的或接近低共熔的非活性焊料(4)，并且其中，所述间隙完全由混合物填满，所述混合物构成混合相区域并且是由一部分熔化的金属件(2，3)和所述焊料(4)制成的合金，其中，从所述混合相区域到所述金属件(2，3)的过渡被设计为渐进的，

其中，所述低共熔的或接近低共熔的非活性焊料(4)不包含钛或锆或者这些元素的合金，

其中，在形成所述混合相区域期间，所述连接件从所述金属件(2，3)所采用的钛或锆或者这些元素的合金正好与所述连接件所需要的一样多。

11.根据权利要求10所述的连接件，其中，所述混合相区域具有与所述毛细管焊接缝隙的毛细管焊接缝隙宽度相应的厚度。

12.根据权利要求10或11所述的连接件，其中，所述混合相区域由银基或金基焊料(4)和所述一部分熔化的金属件(2，3)构成。