[发明专利]一种碳基材料与铜的钎焊连接方法

权利要求书

1.一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、碳基材料表面金属化；

(1)对碳基材料进行预处理，包括表面喷砂处理、超声波清洗以及脱水干燥步骤；

(2)通过丝网印刷方法在碳基材料表面沉积一层Cr金属浆料，干燥处理后，在真空加热炉中进行烧结，工作真空度小于1×10^-2Pa，烧结温度1300-1400℃，烧结时间0.5-1h，生成一层致密的碳化铬层；

步骤二、真空浇铸纯铜；

(1)将表面金属化的碳基材料与无氧纯铜放入模具中进行装配，无氧纯铜块在上，碳基材料在下，碳基材料金属化表面朝上与无氧纯铜块相对；然后放入真空加热炉中浇铸，工作真空度小于1×10^-2Pa，浇铸温度为1150-1200℃，保温15-30min；

(2)浇铸完成后，30min内冷却至1000℃，再经过40-60min冷却至600℃，最后在炉内冷至室温；

(3)取出后通过机加工，将浇铸在碳基材料表面的无氧纯铜厚度加工至1-3mm厚；

步骤三、真空钎焊；

浇铸无氧纯铜的碳基材料、铜基钎料、铜基材料依次对接进行组装，碳基材料浇铸无氧纯铜面与铜基钎料相对；

然后放入真空钎焊炉中进行焊接，升温过程中，100℃左右保温1-2h，400℃左右保温10-20min，然后升温至焊接温度钎焊；钎焊完毕后，在炉内冷至室温；工作真空度小于1×10^-2Pa。

2.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，步骤三真空钎焊的焊接温度为700-800℃，钎保温时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述碳基材料为高纯石墨或碳纤维增强碳基复合材料。

4.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述铜基材料包括纯铜或铜合金。

5.根据权利要求4所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述铜合金为CuCrZr合金。

6.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述铜基钎料为CuP基钎料。

7.根据权利要求6所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述CuP基钎料为非晶态或晶态的钎料箔，厚度为50-200微米。

8.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，碳基材料无氧纯铜面、铜基钎料和铜基材料组装前去除材料表面的氧化层。

9.根据权利要求1所述的一种碳基材料与铜的钎焊连接方法，其特征在于，所述无氧纯铜为高导无氧纯铜，纯度大于99.9999％。