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  陶瓷材料具有優(yōu)異的耐高溫、耐磨損、抗腐蝕性能和密度低、絕緣性好的特點(diǎn)， 在汽車、軍工、電子、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

  然而陶瓷塑性差、脆性高的特點(diǎn)一方面造成了形狀復(fù)雜的陶瓷零件加工成型困難，另一方面決定了其在單獨(dú)使用過(guò)程中抵抗熱應(yīng)力和沖擊載荷的能力差。根據(jù)使用要求選擇有效的連接方法，將陶瓷與金屬連接起來(lái)獲得陶瓷一金屬?gòu)?fù)合構(gòu)件，能把二者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮陶瓷材料的優(yōu)異性能并拓寬其應(yīng)用范圍。

  其中釬焊就是把金屬與陶瓷連接起來(lái)的一種方法。

  釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。

  釬焊的優(yōu)點(diǎn)：釬焊變形小，接頭光滑美觀，適合于焊接精密、復(fù)雜和由不同材料組成的構(gòu)件，如蜂窩結(jié)構(gòu)板、透平葉片、硬質(zhì)合金刀具和印刷電路板等。

  美程陶瓷企業(yè)在對(duì)產(chǎn)品釬焊前對(duì)工件必須進(jìn)行細(xì)致加工和嚴(yán)格清洗，除去油污和過(guò)厚的氧化膜，保證接口裝配間隙。間隙一般要求在0.01～0.1毫米之間，后續(xù)再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多次精密加工，嚴(yán)格遵守制造規(guī)章。

常用的釬焊方法有陶瓷表面金屬化法和活性金屬法

金屬和陶瓷釬焊工藝

   陶瓷與被連接金屬的熱膨脹系數(shù)相差懸殊，導(dǎo)致釬焊后使接頭內(nèi)產(chǎn)生較高的殘余應(yīng)力而且局部地方還存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，極易造成陶瓷開(kāi)裂。為降低殘余應(yīng)力，必須采用一些特殊的釬焊工藝路線。①合理選擇連接匹配材料；②利用金屬件的彈性變形減小應(yīng)力，③避免應(yīng)力集中；④盡量選用屈服點(diǎn)低，塑性好的釬料；⑤合理控制釬焊溫度和時(shí)間；⑥采用中間彈性過(guò)渡層。其中，采用中間彈性過(guò)渡層的方法是研究和應(yīng)用最多的方法之一，采用中間彈性過(guò)渡層對(duì)降低殘余應(yīng)力的作用較大。該方法采用陶瓷／釬料／中間過(guò)渡層／釬料／金屬的裝配形式進(jìn)行釬焊， E 和 b s 減小，接頭強(qiáng)度越高，這說(shuō)明較“軟”的中間層能夠有效地釋放應(yīng)力，改善接頭強(qiáng)度。中間過(guò)渡層的熱膨脹系數(shù)與Si3N4 接近固然有好處，但是如果 E和b s 很高（如 Mo 和 W )，不能緩和應(yīng)力，也就不能起到好的作用。因此，可以認(rèn)為 E 和 b s 是選擇中間過(guò)渡層的主要著眼點(diǎn)。

中間過(guò)渡層的選擇應(yīng)盡量滿足下列條件：

  ①選擇 E和 b s較小的材料；②中間過(guò)渡層與被連接材料的熱膨脹系數(shù)差別要??；③充分考慮接頭的工作條件。采用彈性過(guò)渡層的陶瓷連接方法的缺點(diǎn)是接頭強(qiáng)度不高，原因是有效釬接面積小，但這種低應(yīng)力或無(wú)應(yīng)力接頭具有良好的使用性能，其優(yōu)點(diǎn)是在熱載荷下產(chǎn)生較低的熱應(yīng)力，接頭耐熱疲勞，抗熱沖擊性能好。

金屬和陶瓷釬焊的發(fā)展前景

  隨著社會(huì)新材料的發(fā)展和金屬與陶瓷釬焊技術(shù)日趨完善，其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，可以預(yù)見(jiàn)，金屬與陶瓷釬焊技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景，無(wú)疑是今后研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的陶瓷金屬化法工藝復(fù)雜、費(fèi)時(shí)耗資，活性金屬釬焊是目前最有可能得到大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的連接方法，而部分瞬間液相連接充分結(jié)合了活性釬焊和固相擴(kuò)散連接兩者的優(yōu)點(diǎn)，能在比常規(guī)連接方法低得多的溫度下制備耐熱接頭，正不斷引起人們極大的興趣和關(guān)注。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是高科技領(lǐng)域的發(fā)展，具有優(yōu)異性能的結(jié)構(gòu)陶瓷與金屬的釬焊零部件的應(yīng)用也日益廣泛，尤其是一些特殊工作條件，如耐沖擊負(fù)荷、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化性好等，要求研究開(kāi)發(fā)與之相適應(yīng)的新材料及新工藝，這樣才會(huì)有助于推動(dòng)我國(guó)陶瓷材料。