[发明专利]一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法有效

专利信息
申请号: 201910224040.7 申请日: 2019-03-22
公开(公告)号: CN109759665B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 杨卫岐;邢丽丽;马显锋;戴薇;杨许诺;陈柳彤 申请(专利权)人: 中山大学
主分类号: B23K1/20 分类号: B23K1/20;B23K1/008
代理公司: 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人: 岳泉清
地址: 510275 *** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 具有 三维 网状 分布 tib 增强 陶瓷 金属 接头 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于它是按照以下步骤进行的:

一、泡沫铜表面化学镀Ni-B合金

1)化学镀前对泡沫铜进行预处理:首先在丙酮中超声清洗5~10min,然后用去离子水冲洗,之后浸泡于5vol.%的硝酸溶液0.5~3min活化表面,最后用去离子水冲洗;

2)Ni-B合金化学镀过程:将预处理好的泡沫铜吊挂于化学镀镍液中施镀,镀液温度90~97℃,施镀时间为20min~1.5h,施镀过程中加磁力搅拌以排除样品表面产生的气泡;

其中,镀液的配方:NiCl2·6H2O:0.1mol/L,(CH2)2(NH2)2:0.9mol/L,NaOH:0.98mol/L,PbCl2:4.3×10-5mol/L,NaBH4:0.013mol/L;

泡沫铜是开孔泡沫铜,泡沫铜孔洞大小为30μm~1mm,孔隙率为60%~95%,厚度为50~300μm;

二、焊接样品前处理

分别对陶瓷基体焊接样品和金属基体焊接样品进行前处理;其中,陶瓷基体焊接样品用2000#的金刚石砂盘对其表面进行打磨,浸入丙酮中超声清洗5min,取出烘干;

金属基体焊接样品采用800#、1000#、1200#砂纸逐级打磨表面,浸入丙酮中超声清洗5min,取出烘干;钎料箔片浸入丙酮中超声清洗5min,取出烘干;

三、陶瓷与金属的焊接

将待焊陶瓷、金属、镀Ni-B泡沫铜、钎料箔片组装成焊件;组装顺序为:陶瓷基体/钎料箔片/镀Ni-B泡沫铜/钎料箔片/金属基体,将待焊件置于真空钎焊炉中,施加2~5kPa压力,抽真空低于1×10-3Pa,然后以10℃/min的速度升温至700℃,保温10min,再以5℃/min的速度升温至钎焊温度,保温5~20min;然后以10℃/min的速度降温至500℃,最后随炉冷却至室温,即完成所述的具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备;金属基体为钛合金。

2.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于所述的陶瓷基体为氧化物陶瓷。

3.根据权利要求2所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于氧化物陶瓷为Al2O3或ZrO2

4.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于钛合金为Ti6Al4V、TiAl或Ti2AlNb。

5.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于钎料箔片为AgCu合金或AgCuTi合金,厚度为100~200μm。

6.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于步骤三中的钎焊温度为860~920℃。

7.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于步骤三中待焊件以10℃/min的速度升温至700℃,并保温10min后,以5℃/min的速度升温至920℃,保温5min。

8.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于泡沫铜孔洞厚度为100μm。

9.根据权利要求1所述的一种具有三维网状分布的TiB晶须增强的陶瓷/金属接头制备方法,其特征在于施镀时间为30min~1.5h。

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