陶瓷连接
出处:按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《热加工手册》第832页(1145字)
10.4.1.1 陶瓷种类、组成和性能
本节所述陶瓷是指各种金属与氧、氮和碳经人工合成的无机化合物,也称新型陶瓷.它具有天然陶瓷所没有的耐热性、耐氧化性、耐腐蚀性和耐磨耗性.陶瓷的种类、组成和物理性能见表10-64.
表10-64 陶瓷的种类、组成和物理性能
10.4.1.2 陶瓷连接的特性
陶瓷连接中经常用的是陶瓷本身的相互连接和陶瓷与金属的连接.由于陶瓷材料与金属材料原子键结构不同,以及陶瓷材料与金属材料物理化学性能不同,因此,无论是陶瓷与金属连接,还是陶瓷本身的连接都存在以下特点:
(1)陶瓷的线膨胀系数比金属的线膨胀系数校在加入热能的连接时接合面中会产生残余应力,有时还会导致裂纹.
(2)熔融金属在陶瓷面上湿润性较差,进行钎焊时易发生不完全钎接,因此,在钎焊前必须进行陶瓷表面金属化或采用活性钎料.当陶瓷与金属钎焊时,因两种材料的加热速度、冷却速度不一致,应在陶瓷一侧先行预热.
(3)在连接过程中施加压力有利于提高连接强度.
(4)陶瓷与金属的连接有机械连接、熔焊、钎焊和固态扩散焊等方法.用焊接方法能使陶瓷与金属形成牢固的接头.陶瓷与金属的焊接大量采用钎焊.
10.4.1.3 连接方法
钛、锆、铪等过渡金属,具有很强的化学活泼性,对氧化物、硅酸盐等物质,具有较大的亲和力,容易与铜、镍、银-铜、金、银等形成活性钎料合金,在液态时易与陶瓷反应,完成陶瓷与金属的连接.连接需要在真空炉或高纯惰性气氛中进行.陶瓷与金属连接通用工艺流程如图10-13所示,各种活性金属法的比较如表10-65所示.
(虚线框内的不是必须的工序)
图10-13 陶瓷与金属连接通用工艺流程
表10-65 各种活性金属法比较