本文利用電場(chǎng)疊加原理設(shè)計(jì)了凹型電極,并對(duì)硅-玻璃管進(jìn)行了連接。重點(diǎn)研究了玻璃管長(zhǎng)度對(duì)鍵合電流及強(qiáng)度的影響。以鋁箔為中間層,利用陽極鍵合與擴(kuò)散連接復(fù)合法連接了玻璃-鎂,分析了其連接機(jī)理以及接頭界面,研究了中間層鋁箔厚度對(duì)玻璃-鎂連接強(qiáng)度的影響。同樣地,以鋁箔為中間層,利用陽極鍵合與共晶反應(yīng)釬焊復(fù)合法成功地連接了玻璃-鋅,分析了其連接機(jī)理及組織成分,研究了溫度對(duì)接頭界面組織及連接強(qiáng)度的影響。以鋁箔及釬料為中間層,在大氣環(huán)境下利用陽極鍵合與釬焊復(fù)合法連接了玻璃-黃銅,重點(diǎn)分析了接頭界面結(jié)構(gòu)及連接強(qiáng)度。本文得出以下結(jié)論:硅-玻璃管鍵合電流隨著玻璃管長(zhǎng)度的增加而減小,并且使用凹型電極時(shí)的硅-玻璃管鍵合電流大于同條件下使用平行電極時(shí)的電流,其鍵合強(qiáng)度同樣大于使用平行電極時(shí)的鍵合強(qiáng)度,且其界面結(jié)構(gòu)良好。玻璃-鋁-鎂接頭界面良好、無孔洞和裂紋。當(dāng)中間層鋁箔厚度為30-100μm時(shí),玻璃-鋁-鎂的連接強(qiáng)度先增加后減小,中間層鋁箔厚度為50μm時(shí)連接強(qiáng)度最大。拉伸斷裂發(fā)生在玻璃基體內(nèi),斷口形態(tài)呈河流花樣,屬于脆性斷裂。玻璃-鋁-鋅接頭界面良好,玻璃-鋁界面組織隨溫度的變化影響很小,鋁-鋅界面組織隨著溫度升... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

可伐合金與玻璃的微觀界面

的鍵合條件下，15s 時(shí)即可使得鍵合率達(dá)到 99.89%，平均鍵合強(qiáng)度達(dá) 15MPa 的高質(zhì)量鍵合界面，并且該電極可以加快氣泡從鍵合界面處逸出。圖1-2 (a)新設(shè)計(jì)的陽極鍵合示意圖[18]; (b)螺旋形點(diǎn)的連接電極圖[18]Fig.1-2 (a) Anodic bonding schematic with new design[18];(b) Photos of the bonding electrode ofspiral-shaped point[18](6) 氣氛和鍵合時(shí)間陽極鍵合在空氣進(jìn)行時(shí)，由于在空氣中熱傳導(dǎo)較好，可以較快的實(shí)現(xiàn)材料之間的加熱，因此可較快實(shí)現(xiàn)鍵合。但是空氣中鍵合的質(zhì)量比在真空中陽極鍵合的質(zhì)量要差，因?yàn)檎婵窄h(huán)境中可以將鍵合材料間被俘獲的空氣、水從界面吸出，減少界面鍵合阻礙，增加界面鍵合效率。盡管界面層的陽極鍵合在瞬間完成，但是鍵合過程是一個(gè)物理化學(xué)過程，鍵合結(jié)合物的生成與生長(zhǎng)也需要一定的時(shí)間，因此陽極鍵合質(zhì)量可隨著鍵合時(shí)間的延長(zhǎng)而提高[19-20]。(7) 熱膨脹系數(shù)選擇熱膨脹系數(shù)（CTE）相匹配的材料是實(shí)現(xiàn)良好鍵合的關(guān)鍵所在，陽極鍵合主要用于玻璃-半導(dǎo)體/金屬的連接，而玻璃與金屬材料間有約為一個(gè)數(shù)量級(jí)的 CTE 差異。在玻璃-半導(dǎo)體/金屬連接過程中極易因?yàn)榧訜�、冷卻在接頭界面上產(chǎn)生較大的應(yīng)力

3 連接溫度 950℃,保溫時(shí)間 5 min 時(shí)界面 SEM 形e of SiO2ceramic /AgCuTi /30Cr3 joint brazed at 9料-鈦接頭微觀界面[24]; (b)及玻璃-釬料-不銹鋼nterface of glass-solder-titanium[24];(b) Micro interfsteel joint[24](a)Stainless steelGlass10μm

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]BiSbCuSnEr無鉛高溫軟釬料力學(xué)性能和顯微組織研究[J]. 溫榮,賈利.  河北農(nóng)機(jī). 2016(05)
[2]玻璃與金屬連接技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李卓然,徐曉龍.  失效分析與預(yù)防. 2013(02)
[3]3003鋁合金中溫釬焊接頭力學(xué)性能與顯微組織[J]. 張滿,薛松柏,戴瑋,婁銀斌,王水慶.  焊接學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]Al元素含量對(duì)Zn-Al釬料性能影響[J]. 張滿,薛松柏,戴瑋,婁銀斌,王水慶.  焊接學(xué)報(bào). 2010(09)
[5]硅硼玻璃在可伐合金表面的潤(rùn)濕規(guī)律[J]. 羅大為,沈卓身.  材料工程. 2009(11)
[6]可伐合金與玻璃封接工藝的優(yōu)化[J]. 羅大為,沈卓身.  北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(01)
[7]Mg/Al異種材料擴(kuò)散焊界面組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能[J]. 劉鵬,李亞江,王娟.  焊接學(xué)報(bào). 2007(06)
[8]無壓力輔助硅/玻璃激光局部鍵合[J]. 馬子文,湯自榮,廖廣蘭,史鐵林,聶磊.  半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2007(02)
[9]固體電解質(zhì)(玻璃)與硅的陽極連接機(jī)理及界面分析[J]. 胡利方,秦會(huì)峰,宋永剛,孟慶森.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(S1)
[10]半固態(tài)技術(shù)在材料連接和復(fù)合材料制備中的應(yīng)用[J]. 劉洪偉,郭成,程羽.  焊接. 2006(01)

博士論文
[1]Mg/Al活性異種金屬焊接界面微觀結(jié)構(gòu)及元素?cái)U(kuò)散的研究[D]. 劉鵬.山東大學(xué) 2006

碩士論文
[1]SiO2陶瓷與30Cr3高強(qiáng)鋼及TC4鈦合金釬焊機(jī)理及工藝研究[D]. 劉洪斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]高鋁鋅基合金相圖、相變與性能研究[D]. 司家勇.廣西大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3588293