[发明专利]一种微晶玻璃焊料及利用该焊料焊接多孔氮化硅和致密氮化硅的方法

说明书

一种微晶玻璃焊料及利用该焊料焊接多孔氮化硅和致密氮化硅的方法，涉及一种焊料及利用该焊料焊接致密Si₃N₄陶瓷和多孔Si₃N₄陶瓷的方法。是要解决现有的普通微晶玻璃焊料与多孔氮化硅陶瓷和致密氮化硅陶瓷的热膨胀系数不匹配的问题。该微晶玻璃焊料由CaO、Al₂O₃、SiO₂和Li₂O制成。方法：一、微晶玻璃焊料的制备；二、焊接致密Si₃N₄陶瓷和多孔Si₃N₄陶瓷。以析出钙长石为主晶相的CaO‑Al₂O₃‑SiO₂体系，向其中加入Li₂O降低其熔化温度，并通过析出低热膨胀系数的锂辉石来降低其热膨胀系数，达到与母材的热膨胀系数相匹配。应用于致密Si₃N₄陶瓷和多孔Si₃N₄陶瓷的连接。

技术领域

本发明涉及一种焊料及利用该焊料焊接致密Si₃N₄陶瓷和多孔Si₃N₄陶瓷的方法。

背景技术

Si₃N₄陶瓷材料具有高的硬度、高的强度、高的耐磨损、良好的耐腐蚀和抗热冲击性以及低的介电常数等优点。与致密氮化硅陶瓷相比，多孔氮化硅陶瓷除了具有致密氮化硅陶瓷耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及良好的抗热震性等基本特性外，还具有高孔隙率、低密度等特点，并且可以通过改变氮化硅陶瓷的孔隙率来调整其介电常数ε，更加符合高速导弹天线罩的要求，是一种理想的导弹天线罩材料。所以，实现多孔氮化硅和致密氮化硅的可靠连接具有重要的工程意义。

目前，微晶玻璃连接具有良好的高温使用性能，且具有较低的介电损耗。而较为常用的Ag-Cu-Ti系等活性钎料由于熔点低而不能满足高温使用要求，且介电损耗较高，氧氮玻璃连接温度较高会影响多孔母材的稳定性。

发明内容

本发明是要解决现有的普通微晶玻璃焊料与多孔氮化硅陶瓷和致密氮化硅陶瓷的热膨胀系数不匹配的问题，提供一种微晶玻璃焊料及利用该焊料焊接多孔氮化硅和致密氮化硅的方法。

本发明微晶玻璃焊料按重量百分比由20％～22％的CaO、18％～22％的Al₂O₃、50％～60％的SiO₂和余量的Li₂O制成。

利用上述焊料焊接多孔氮化硅和致密氮化硅的方法，包括以下步骤：

一、微晶玻璃焊料的制备：

①按重量百分比CaO:20％～22％，Al₂O₃：18％～22％，SiO₂：50％～60％，余量的Li₂O分别称取CaO、Al₂O₃、SiO₂和Li₂O作为焊料；

②将焊料进行球磨，然后将焊料干燥，得到混合粉末；

③将混合粉末进行熔炼，然后将熔体直接倒入蒸馏水中，得到炸裂成小块的玻璃碎块；

④将玻璃碎块进行球磨，得到玻璃粉末，烘干后过300目筛，备用；

二、焊接致密Si₃N₄陶瓷和多孔Si₃N₄陶瓷：