陶瓷高溫結構連接零件樣品焊接分析顯微鏡
結構陶瓷,如碳化硅、氮化硅、氧化鋯、金剛石、陶瓷基復合材料(CM
C)和超高溫陶瓷,因其在諸多領域所具有的應用潛力,目前正在快速發展
,被用來制造切削刀具、耐磨部件、電子設備、能量轉換和能源生產系統
部件、傳感器,以及生物材料等。然而,在應用過程中所有這些零件需要
與其他部件或構件連接到一起形成一個整體,而實現這些設計則需要依靠
合適的連接方法。
從本質上講,陶瓷與其自身及金屬材料都難以連接,這是因為它們含
有強離子鍵和共價鍵。比較適用的方法主要包括機械連接技術、預陶瓷化
的高分子連接、軟釬焊/硬釬焊、擴散焊,以及玻璃.金屬密封方法。也
有其他具有特定用途的方法,如摩擦焊、微波連接、超聲波焊接和粘接。
陶瓷連接技術在不斷發展,多年來,新的連接方法和由傳統方法改進的方
法發展迅猛,其目的在于滿足新材料的需求和提高可靠性。新近發展的一
些方法有高溫陶瓷接頭的過渡液相擴散連接和金屬與陶瓷的激光焊。所有
這些方法有其自身的優點和缺點。通常根據母材的特性、接頭的需求(如服
役溫度、強度、腐蝕等)、實施的簡易程度,以及功能性來選擇合適的方法
。在許多可采用的連接方法中,最主要且適用性最強的陶瓷連接技術就是
釬焊。釬焊可以對復雜形狀的幾何體進行低成本、大規模的連接,并且可
以定制以實現部件的批量生產,如電子產品和汽車工業中的部件。主要的
先進結構陶瓷,如SiC、Si,N。和A1,O,,已經實現了與各種具有工程需
求的金屬和合金的釬焊。特別是真空釬焊(如活性釬焊),被公認為是一種
可靠并且經濟有效的金屬一陶瓷接頭的生產技術,而且是生產機械可靠的
真空密封接頭最廣泛使用的連接方法,能夠在相對較高的溫度下進行操作
。真空釬焊也適用于多種陶瓷基復合材料