用于Si3N4陶瓷表面金属化的材料和制备方法及钎焊工艺技术

技术编号:12346057 阅读:137 留言:0更新日期:2015-11-18 18:38
本发明专利技术公开了一种用于Si3N4陶瓷表面金属化的材料和制备方法及钎焊工艺,所述银基材料为粉末颗粒,由以下重量百分比的组分组成:Cu20%~25%,Ti3%~5%,Ni2%~3%,Ce0.1%~0.3%,Sc0.2%~0.3%,Re0.5%~0.6%,余量为Ag;Ag、Cu、Ti和Ni粉颗粒尺寸为:40μm~55μm,Ce、Sc和Re粉颗粒尺寸为:15μm~25μm。本发明专利技术的银基材料,通过在特制的粘接剂作用下,压辊制备的柔性纤维状的金属布材料,Ag基合金材料成分均匀并具有特定的粘接性能,有利于陶瓷部件在各种复杂部位的局部连接,并保证在钎焊条件下,Si3N4陶瓷表面金属化材料不会脱落和表面金属分布均匀,有利于钎焊连接过程中的原子扩散和界面反应,提高表面金属化材料的润湿能力,有利于陶瓷与金属的良好连接。

【技术实现步骤摘要】
用于Si3N4陶瓷表面金属化的材料和制备方法及钎焊工艺
本专利技术涉及一种用于Si3N4陶瓷表面金属化的材料和制备方法及钎焊工艺,属于焊接

技术介绍
Si3N4陶瓷具有密度低、强度高、耐高温、耐腐蚀等独特性能,是结构陶瓷中最具有应用前景的材料之一,其主要应用于航空航天、国防军事、核工业、能源、电力等领域,在热机、内燃机和热交换器等部件中得到广泛应用,但陶瓷材料的加工性能差、延展和韧性低、耐热冲击性能弱以及难以制造大型或复杂的构件,因而其使用受到了实际问题的挑战。实现陶瓷与金属或陶瓷与陶瓷之间的可靠连接,对开拓陶瓷的工程应用领域具有重要作用和意义。将金属与陶瓷的优异性能结合起来,才能成为理想的结构材料,一般需要在陶瓷表面金属化才能实现与金属或陶瓷的连接。可由于陶瓷和金属的物理化学性能存在较大差异,特别是两种材料间的热膨胀系数差别较大,以及金属对陶瓷的润湿性较差,接头在冷却过程中产生较大的残余应力,使连接强度大大降低;严重则自行开裂,甚至成为结构损坏的直接或间接原因,由于微观组织的变化以及新生成的物相结构或化合物,可使接头的性能恶化,接头力学性能较差,特别是脆性增大,室温强度降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料,其特征在于:所述银基材料为粉末颗粒,由以下重量百分比的组分组成:Cu20%~25%,Ti3%~5%,Ni2%~3%,Ce0.1%~0.3%,Sc0.2%~0.3%,Re0.5%~0.6%,余量为Ag;Ag、Cu、Ti和Ni粉颗粒尺寸为:40μm~55μm,Ce、Sc和Re粉颗粒尺寸为:15μm~25μm。

【技术特征摘要】
1.一种用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料,其特征在于:所述银基材料为粉末颗粒,由以下重量百分比的组分组成:Cu20%~25%,Ti3%~5%,Ni2%~3%,Ce0.1%~0.3%,Sc0.2%~0.3%,Re0.5%~0.6%,余量为Ag;Ag、Cu、Ti和Ni粉颗粒尺寸为:40μm~55μm,Ce、Sc和Re粉颗粒尺寸为:15μm~25μm。2.根据权利要求1所述的用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料,其特征在于:所述银基材料中各组分质量百分比含量如下:Cu22.5%、Ti4%、Ni2.5%、Ce0.2%、Sc0.25%、Re0.55%,其余为Ag。3.一种用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料金属布,其特征在于:包括如权利要求1或2所述的用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料和粘结剂,其中银基材料与粘接剂体积比为5:1。4.根据权利要求3所述的用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料金属布,其特征在于:所述粘接剂由有机硅树脂胶和环氧树脂胶混合制备,有机硅树脂胶和环氧树脂胶体积之比为1:4。5.根据权利要求4所述的用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料金属布,其特征在于:所述有机硅树脂胶由有机硅树脂胶主剂和有机硅树脂胶固化剂按9:1混合制得,其工作温度为200℃~250℃;环氧树脂胶由环氧树脂胶主剂和环氧树脂胶固化剂按7:1混合制得,其工作温度为600℃~650℃。6.根据权利要求5所述的用于Si3N4陶瓷表面金属化的银基材料金属布,其特征在于:所述有机硅树脂胶主剂组成按质量分数为30%~33%正硅酸四乙酯、23%~25%甲基三乙氧基硅烷、7.8%~11%二甲基二乙氧硅烷、3.0%~5.0%顺丁烯二酸酐、5.0%~7.0%丁苯橡胶、1.6%~2.5%二甲苯、7.6%~9.0%滑石粉、6.0%~8.6%丙烯酸酯橡胶、4.4%~5.0%硼粉、1.4%~4.1%羟基封端聚二甲基硅氧烷,所有组分含量总和为100%;有机硅树脂胶固化剂组成按质量分数为16%~23%二乙烯三胺、8.2%~10.5%乙二胺、22%~28%邻羟基苯甲醛、12.5%~16%间苯二胺、13.5%~15.5%双氰胺、15.8%~22%丁烷四甲酸酐,所有组分含量总和为100%;所述环氧树脂胶主剂组成按质量分数为22%~29%双酚A环氧树脂、10%~13%硫双酚环氧树脂、3.0%~3.6%对羟基苯甲醛、4.5%~6.0%异氰酸酯、5.4%~7.5%乙烯基三甲氧基硅烷、7.0%~9.0%聚酯树脂、3.5%~5.0%二甲苯、3.5%~5.3%钛酸酯、5.0%~7.0%芳香胺、1.0%~2.2%甲苯、5.3%~6.7%脂肪胺、8.0%~12%丙烯酸酯橡胶、2.4%~3.6%海因环氧树脂、3.6%~5.5%聚酰胺树脂,所有组分含量总和为100%;环氧树脂胶固化...

【专利技术属性】
技术研发人员:许祥平王锡岭杨俊邹家生夏春智
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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