近年來,陶瓷-金屬復合構(gòu)件在機械化工、微電子工業(yè)等領域得到了越來越廣泛的應用。利用活性釬焊方法焊接陶瓷與金屬時,存在焊接溫度高、焊后接頭殘余應力大而使接頭可靠性降低的問題。本課題旨在開發(fā)應用于陶瓷與金屬低溫互連的超聲釬焊方法,針對陶瓷與金屬的低溫對接連接,提出了基于針式聲極的超聲攪拌釬焊方法并實現(xiàn)了Zr O₂陶瓷與金屬在低溫下的對接連接;針對陶瓷與金屬的低溫搭接連接,又提出了基于壓印聲極的超聲壓印方法并實現(xiàn)了Al N陶瓷表面低溫金屬化,之后通過與金屬的低溫釬焊實現(xiàn)了表面敷金屬的Al N陶瓷基板的制備。本課題著重研究了陶瓷與金屬接頭界面的連接機理,具體包括以下內(nèi)容;利用超聲攪拌釬焊方法,在350℃的焊接溫度以及大氣環(huán)境下獲得了Zr O₂陶瓷與金屬的對接接頭。研究發(fā)現(xiàn),超聲場作用下,在Zr O₂/Sn基釬料界面和Al/Sn基釬料界面都形成了一層非晶納米Al₂O₃相,厚度分別為8 nm和13 nm,其形成可以歸因于超聲空化效應在界面處引發(fā)了Al的氧化反應。超聲場作用下,在Al/Sn基...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1不同焊接溫度下保溫10min時ZrO2/Nb接頭的微觀組織[22]

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-4-M.L.Muolo等人[23]研究了活性釬料Ag-Cu-Ti在ZrO2陶瓷、Al2O3-ZrO2復合陶瓷及IN738鎳基高溫合金表面的潤濕、鋪展及界面反應，并利用這種釬料成功實現(xiàn)了ZrO2/IN738、Al2O3-ZrO2/IN738、Al2O....

圖1-2利用活性金屬釬焊方法在850,900,950,1000°C下釬焊ZrO2陶瓷5min時陶瓷的變色現(xiàn)象[24]

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-5-們利用不同成分的Ag-Cu-Ti活性釬料與純度不同的Al2O3陶瓷進行釬焊，結(jié)果顯示Ag-Cu-Ti釬料/Al2O3釬焊接頭的典型界面結(jié)構(gòu)為Ag-Cu-Ti釬料/Cu3Ti3O/γ-TiO/Al2O3。他們認為Ag-Cu-Ti合金釬料和Al2O....

圖1-3不同保溫條件下Au-Pd-Co-Ni-V熔融態(tài)液滴在AlN陶瓷表面鋪展形貌[26]

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-6-用，釬焊過程中V從釬料合金中擴散至AlN陶瓷表面，和從AlN分解出來的N反應形成了V2N化合物。圖1-3不同保溫條件下Au-Pd-Co-Ni-V熔融態(tài)液滴在AlN陶瓷表面鋪展形貌[26](a)加熱至1148℃(b)加熱至1152℃(c)加熱至1....

圖1-4使用不同B含量的Ag-Cu+B復合釬料得到的Al2O3/Ti6Al4V釬焊接頭的微觀形貌(880℃/10min)[28]

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-7-接頭微觀組織細化和殘余應力的釋放有關(guān)。圖1-4使用不同B含量的Ag-Cu+B復合釬料得到的Al2O3/Ti6Al4V釬焊接頭的微觀形貌(880℃/10min)[28](a)0.2(b)0.5(c)1.0(d)1.5(wt.%)X.Y.Dai等人....

本文編號：3892888