發(fā)布時間：2021-10-16 03:58

　　針對Si₃N₄/TC4復(fù)合結(jié)構(gòu)釬焊連接問題,研究了釬料和母材中活性元素Ti對Si₃N₄/TC4接頭潤濕性、界面結(jié)合機(jī)制和力學(xué)性能的影響。進(jìn)行了潤濕、接頭顯微組織分析和剪切強(qiáng)度試驗(yàn),結(jié)果表明:活性元素Ti對于釬料在陶瓷表面的潤濕起主要作用,Ag-Cu釬料通過TC4母材中Ti元素的長程擴(kuò)散進(jìn)入Si₃N₄界面雖然實(shí)現(xiàn)潤濕,但形成的反應(yīng)產(chǎn)物并不明顯,陶瓷/釬料界面成為斷裂薄弱區(qū)域。Ag-Cu-Ti釬料中Ti元素在Si₃N₄一側(cè)界面富集形成TiN+Ti₅Si₃反應(yīng)層,對釬料在陶瓷界面潤濕性和接頭斷裂脆性都具有改善作用,接頭剪切強(qiáng)度達(dá)到267.3 MPa。 

【文章來源】：上海航天(中英文). 2020,37(04)CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

Ag-Cu和Ag-Cu-Ti釬料在TC4表面的潤濕性

Ag-Cu和Ag-Cu-Ti兩種釬料在Si3N4陶瓷表面的潤濕性試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。將方形釬料片置于Si3N4陶瓷表面，在840℃保溫10 min后可以發(fā)現(xiàn)，Ag-Cu釬料呈球形，在Si3N4表面幾乎不潤濕。而Ag-Cu-Ti釬料潤濕性良好，雖然鋪展效果如不TC4表面，但仍然實(shí)現(xiàn)了潤濕結(jié)合。結(jié)果表明，活性元素Ti的添加對于Ag-Cu釬料在陶瓷表面的潤濕起主要作用。2.2 Si3N4/TC4潤濕性

為進(jìn)一步研究兩種釬料對Si3N4/TC4復(fù)合結(jié)構(gòu)潤濕性的影響，對比了Ag-Cu和Ag-Cu-Ti兩種釬料釬焊鈦合金/陶瓷表面的潤濕效果，將釬料片置于Si3N4和TC4之間，釬焊后效果如圖3所示。Ag-Cu釬料和Ag-Cu-Ti釬料都實(shí)現(xiàn)了潤濕，而且在陶瓷側(cè)面形成了良好的潤濕角。Ag-Cu-Ti在TC4表面潤濕傾向更好一些，但整體潤濕效果基本一致。結(jié)果表明，雖然不含活性元素Ti的Ag-Cu釬料無法在Si3N4表面鋪展，但在Si3N4與TC4釬焊時確能實(shí)現(xiàn)潤濕，表明釬焊過程中TC4中Ti元素擴(kuò)散進(jìn)入釬料中起到了活化陶瓷表面作用，但該過程受元素擴(kuò)散控制，并且當(dāng)所焊合金母材中無Ti元素時，釬焊效果將受到影響。3 顯微組織分析

【參考文獻(xiàn)】：
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