【技术实现步骤摘要】
一种Ti
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Si共晶带状焊料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及一种应用于碳化硅陶瓷焊接的Ti
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Si共晶带状焊料及其制备方法和应用,属于陶瓷材料焊接领域。
技术介绍
[0002]碳化硅陶瓷因其具有高温强度高、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数(CTE)小、硬度高以及抗热震性能优异等优良特性,广泛应用于航空航天、核能、机械、石油、光学、集成电路、半导体等领域,并越来越受到人们的重视。由于碳化硅陶瓷材料的现有制备技术的限制,使得制造大尺寸及复杂形状部件十分困难,而焊接技术是解决复杂构型以及大尺寸碳化硅陶瓷部件工程化制造难题的一条有效技术路线。
[0003]钎焊作为陶瓷连接中应用最为广泛的方法之一,具有良好的工程化应用背景,在钎焊连接过程中,陶瓷母材与金属焊料之间因为热膨胀系数失配而导致的焊接应力一直是困扰碳化硅陶瓷钎焊的技术难题之一。而Ti
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Si共晶焊料与碳化硅基母材具有良好的化学相容性,此外,Ti
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Si共晶焊料的热膨胀系数与碳化硅陶瓷的热膨胀系数比较接近,这给焊接接头应力的降低带来了极大的益处,因此Ti
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Si共晶焊料在碳化硅基陶瓷材料的钎焊中得到广大科研工作者的重视,如中国专利公开号CN 108274086 B公开了一种采用Ti
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Si焊料两步法高温钎焊碳纤维增强碳基复合材料的方法,但该专利采用熔炼后的Ti
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Si焊料锭切片并且减薄的方法作为焊料,采用这种方法制备焊料会 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述Ti
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Si共晶带状焊料的组分包含Ti
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Si共晶粉体、粘结剂、分散剂和塑化剂。2.根据权利要求1所述Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述Ti
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Si共晶粉体中Ti元素和Si元素的原子比为(16~30):(84~70);所述Ti
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Si共晶粉体的粒径≤25μm,优选≤15μm。3.根据权利要求1所述Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述分散剂为蓖麻油磷酸酯、三油酸甘油、苯磷酸和鱼油中的至少一种;所述分散剂和Ti
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Si共晶粉体的质量比为(1.2~3.5):(50~60)。4.根据权利要求1所述Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种;所述粘结剂和Ti
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Si共晶粉体的质量比为(2.5~5.5):(50~60)。5.根据权利要求1所述Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述塑性剂为邻苯二甲酸二甲酯、磷酸二甲苯酯、聚乙二醇和钛酸酯混合物中的至少一种;所述塑性剂和Ti
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Si共晶粉体的质量比为(1.3~6):(50~60)。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的Ti
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Si共晶带状焊料,其特征在于,所述Ti
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Si共晶带状焊料的厚度为0.05~0.3mm;所述Ti
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Si共晶带状焊料经折叠超过150
°
而不破裂。7.一种权利要求1
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6中任一项所述的Ti
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Si共晶带状焊料的制备方法,其特征在于,包括:(1)将Ti
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Si共晶粉体、溶剂、粘结剂、分散剂和塑化剂混合,得到混合浆料;(2)将混合浆料经真空除气和流延成型,得到所述Ti
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Si共晶带状焊料。8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述Ti
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Si共晶粉体的制备方法,包括:将Ti粉颗粒和Si粉颗粒机械混合后置于水冷铜坩埚中,在真空条件下,采用真空电弧熔炼设备熔炼5~7次,并控制每次熔炼后都将铸锭翻转180
°
,最后自然冷却至室温,得到Ti
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【专利技术属性】
技术研发人员:刘岩,赵子燕,刘学建,黄政仁,
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所,
类型:发明
国别省市:
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