[发明专利]一种弥散铜真空钎焊的方法

权利要求书

1.一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：弥散铜表面除杂：将弥散铜工件表面清洗以去除其表面的氧化膜和油污，烘干待用；

S2：弥散铜表面粗化：以石墨烯复合颗粒为喷砂原料，对弥散铜表面进行表面喷砂处理，喷头距弥散铜工件3～5cm，喷砂压力0.2～0.5MPa，喷砂时间40～55s；所述喷砂处理的喷砂原料为石墨烯复合颗粒，其粒径为50～120μm，所述石墨烯复合颗粒具体为石墨烯、铜粉、二氧化硅的熔融混合物，其质量比为4：3：1；

S3：弥散铜表面改性：将弥散铜工件置于稀有气体氛围中，并升温至680～950℃，使用压缩改性液对其表面进行喷吹处理，喷吹期间对其表面进行激光辐照处理，利用石墨烯、铜粉、二氧化硅熔点不同，使其附着在弥散铜工件上的石墨烯复合颗粒层的铜粉出现熔融，使石墨烯、二氧化硅在弥散铜工件表面形成均匀表层，使其表面石墨烯复合颗粒熔融后自然冷却至室温后，获得改性层厚度为0.2～0.4mm的弥散铜工件；

S4：电镀镀膜：将弥散铜工件放入与电镀电源的阴极相连放入电解槽内，同时将铂电极与电镀电源的阳极相连放入电解槽内，保持镀液温度为45～55℃，pH值为4.2～4.9、电流密度为40～50mA/cm²，电镀3～4min后取出，使用离子水冲洗后烘干，使其表面覆盖金属膜层；

S5：真空钎焊：将镀膜后弥散铜工件、表面除杂后可伐合金工件及钎料放入真空钎焊炉中进行真空钎焊，得到钎焊工件。

2.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述步骤S1中表面除杂方法具体为：将弥散铜工件、可伐合金工件用砂纸打磨直至露出金属光泽，用于以去除表面氧化膜，然后在超声功率为300～500W下，使用丙酮清洗5～10min，随后使用去离子水冲洗，烘干待用。

3.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述石墨烯复合颗粒的制备方法为：1)将石墨烯、二氧化硅研磨至10μm±5μm粒径并混合成细粉；2)将铜粉真空熔炼后与所述细粉混匀；3)进行喷雾造粒处理，得到粒径为50～120μm的石墨烯复合颗粒。

4.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述金属膜层具体为Ni。

5.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述压缩改性液的喷吹压力为0.8～1.2MPa，喷吹剂量为18～25g/cm²，其中，压缩改性液按重量份数计由六氟磷酸钠6～9份、羟乙基磺酸钠5～7份、聚二硫二丙烷磺酸钠12～15份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮5～8份、乙醇180～240份混合组成。

6.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述激光辐照工艺参数：激光输出功率5.0～8.0kW，光斑直径1.0～1.4mm，扫描速率10～25mm/s。

7.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述金属膜层具体为Cu或Ni。

8.如权利要求1所述的一种弥散铜真空钎焊的方法，其特征在于，所述步骤S5中真空钎焊具体为：将镀膜后弥散铜工件、表面除杂的可伐合金工件及钎料放入真空钎焊炉中，逐级抽真空至3×10^-3Pa，随后向真空钎焊炉内通入氩气，并控制其流速为80～120sccm，直至真空钎焊炉内气压达到0.9atm～0.12atm，以15℃/min的速率升温至740～860℃后保温20～30min，施加0.02～0.05MPa的焊接压力后以3℃/min的速率升温至1150～1280℃，最后以10℃/min的降温速度随炉冷却至室温，即完成钎焊过程。