The invention discloses a high volume SiCp/Al and bismuth glass composite material and its preparation method, first of all to high volume SiCp/Al and bismuth glass to be welded, surface pretreatment, and then the high volume fraction SiCp/Al and bismuth glass into a welding mold, then a high body welding die SiCp/Al and bismuth glass into the vacuum hot pressing furnace, vacuum hot pressing operation of composite material, made of high volume SiCp/Al and bismuth glass composite materials. High volume fraction SiCp/Al and bismuth salt glass composite have good bonding property, high mechanical stability, good air tightness and temperature shock resistance.
【技术实现步骤摘要】
一种高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料及其制备方法
本专利技术属于合金金属材料
,具体涉及一种高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料及其制备方法。
技术介绍
高体分SiCp/Al复合材料具有优异的结构承载功能、热控功能以及防共振功能。高体分SiCp/Al复合材料的比模量可达到铝合金和钛合金的三倍,热膨胀系数低于钛合金,热导率远高于铝合金,平均谐振频率比铝、钛、钢材料的高出60%以上。这种复合材料作为新型的功能材料与工程材料,在航空航天精密仪器结构件、微电子器件封装元件等领域有着广阔的应用前景。由于铋酸盐玻璃的热膨胀系数(12.029×10-06K-1,)与高体分SiCp/Al的热膨胀系数相近,高体分SiCp/Al铋酸盐玻璃复合材料光学性能好,广泛用于航空航天、真空器件、激光器、红外线器件和光源等领域。然而,对于高体分SiCp/Al和铋酸盐玻璃的复合材料对封接技术要求很高,不仅要求有一定的机械强度,而且要求在真空的情况下,有极好的气密性和导电性。而采用传统的金属玻璃焊接方法对于高体分SiCp/Al进行焊接,其复合材料的性能难以满足上述要求。另外,传统的金属封装材料不能满足所有这些要求:铁镍钴合金(Kovar)热导率低,密度高;Mo和W的热导率高于铁镍钴合金,但仍比低于Cu,且密度高;Al和Cu的热膨胀系数高,而玻璃的热膨胀系数(CTE)低。因此,采用上述几种封装材料,很难封接高体分SiCp/Al复合材料。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术在于提供一种高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料及其制备方法,并提供一种焊接装置。本专利技术的目的是 ...
【技术保护点】
一种高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)对高体分SiCp/Al待焊接表面进行氧化处理,使其表面产生一层氧化膜;(2)对铋酸盐玻璃待焊接表面进行打磨和抛光,对抛光后的玻璃进行清洗;(3)将高体分SiCp/Al及铋酸盐玻璃放入焊接模具中,高体分SiCp/Al放置在下部、铋酸盐玻璃在上部,使两者的待焊接表面紧密贴合;(4)将装有高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃的焊接模具放入真空热压炉内,对复合材料进行真空热压复合操作,制得高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)对高体分SiCp/Al待焊接表面进行氧化处理,使其表面产生一层氧化膜;(2)对铋酸盐玻璃待焊接表面进行打磨和抛光,对抛光后的玻璃进行清洗;(3)将高体分SiCp/Al及铋酸盐玻璃放入焊接模具中,高体分SiCp/Al放置在下部、铋酸盐玻璃在上部,使两者的待焊接表面紧密贴合;(4)将装有高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃的焊接模具放入真空热压炉内,对复合材料进行真空热压复合操作,制得高体分SiCp/Al与铋酸盐玻璃复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的高体分SiCp/Al的体积分数为60~75%,氧化膜厚度为0.37μm以上,氧化时间为1~10小时。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:氧化的处理工艺过程设置为:首先以2.79℃/min的升温速率进行加热,升温到560℃后,进行保温,保温时间为60~600min,随后随炉冷却。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的铋酸盐玻璃的组成成分为Bi2O3:68.7~72.7wt.%,B2O3:15wt.%,BaO:10wt.%,Li2O:2.3~6.3wt.%。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中清洗为在酒精中超声清洗,功率为300W、频率40KHz,清洗时间为30min。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的打磨抛光后的铋酸盐玻璃...
【专利技术属性】
技术研发人员:屈盛官,王斌,马梦阳,李小强,杨超,李元元,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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