【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷管连接，尤其涉及一种陶瓷管端部连接体构件及其制造方法。
技术介绍
1、陶瓷是具有致密或者多孔结构的无机材料(如氧化铝、氧化钛等)，其通常较为优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等优点。但其在单独使用时抵抗热应力、功能单一。将陶瓷管与无机功能材料的组合体与金属管状材料连接使用可用于化工分离，如有机溶剂和水的分离。
2、陶瓷管与无机功能材料的组合体和金属之间的连接可通过引入橡胶o圈或者橡胶热缩管，使其形变达到陶瓷材料和金属组件的密封连接。传统橡胶o圈密封或者橡胶热缩管密封在高温高压、高浓度有机溶剂、辐射氛围中容易发生机械损坏、化学腐蚀、变性损坏。该过程将导致化工生产过程中物料泄露、生产安全、环境污染等一系列问题。除采用传统o圈连接或者橡胶热缩管密封连接外，陶瓷与金属之间通过引入金属合金层的方式进行连接。扩散连接法利用两者原子热运动的原理达到连接的目的。该方法通常需要在高温、高真空度下进行(simulation of i-ii mixed mode crack propagation of titanium alloybased on abaqus.2018international academic conference for graduates,nuaa,nanjing,2018.10.)。自蔓延高温连接法利用外加包覆层组分之间反应放出的热量实现连接，工艺较为简单，但包覆层材料配方开发困难，适用范围较小(j chin ceram soc,2020,48(9):1–11)。此外，利用低于陶瓷和金属熔点的合金，
3、因此亟需开发适用于陶瓷和金属之间的连接体构件。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种陶瓷管端部连接体构件及其制造方法，以解决现有技术中产品中陶瓷管与金属连接的密封效果无法保障的技术问题。
2、本专利技术提供一种陶瓷管端部连接体构件，包括依次层叠的氧化物陶瓷层、无机材料层、单质层、合金层以及金属层，所述氧化物陶瓷层具有致密或者多孔结构，所述无机材料层具有阳离子交换功能，所述单质层为能够与所述无机材料层发生离子交换的金属离子所对应的金属单质，所述合金层能够分别与所述单质层和所述金属层发生浸润现象。
3、如上所述的陶瓷管端部连接体构件，所述氧化物陶瓷层包括氧化铝陶瓷层或氧化钛陶瓷层。
4、如上所述的陶瓷管端部连接体构件，所述无机材料层包括沸石层或有机金属框架层。
5、如上所述的陶瓷管端部连接体构件，所述单质层包括铜层、银层或镍层。
6、本专利技术还提供一种陶瓷管端部连接体构件的制造方法，包括以下步骤：
7、将陶瓷管表面上覆盖一层具有阳离子交换功能的无机材料层，得到带无机材料层的陶瓷管；
8、将所述带无机材料层的陶瓷管以及金属封头放置到去离子水中进行超声清洗，清洗后再进行烘干；
9、将烘干后的所述带无机材料层的陶瓷管的端头与化学镀液直接接触进行化学镀，所述无机材料层与所述化学镀液进行阳离子交换形成单质层，得到端头具有单质层的陶瓷管；
10、将烘干后的所述金属封头与具有单质层的陶瓷管连接，并在金属封头与所述单质层之间的缝隙中填充低温合金和辅助剂，得到连接体构件。
11、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，在所述烘干后的所述金属封头与具有单质层的陶瓷管连接，并在金属封头与所述单质层之间的缝隙中填充低温合金和辅助剂，得到连接体构件的步骤，包括：
12、将低温合金和辅助剂填充至所述单质层与所述金属封头的缝隙中，得到陶瓷管与金属封头的连接件；
13、对所述连接件中填充有低温合金和辅助剂的一端进行加热，直至低温合金和辅助剂达到熔融状态；
14、将加热后的连接件放在室温内自然冷却，得到连接体构件。
15、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，所述低温合金包括焊锡合金，所述辅助剂为还原性有机物。
16、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，采用感应加热的方式对所述连接件中填充有低温合金和辅助剂的一端进行加热。
17、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，在所述感应加热的方式中，加热功率为1～100w，加热时间为30s～180s，温度为120～200℃。
18、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，所述化学镀液包含铜离子或镍离子，所述化学镀的反应温度为20～50℃，所述化学镀的反应时间为1min～60min。
19、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，所述化学镀的反应中，注入硝酸银、硝酸钯或硝酸铈作为化学镀的引发剂。
20、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，所述化学镀镀液的ph在11以上，所述化学镀镀液为含甲醛和硫酸铜的混合溶液，化学镀镀液中甲醛浓度范围为15ml/l～30ml/l，硫酸铜浓度范围为4g/l～15g/l，氢氧化钠浓度范围为6g/l～20g/l，络合剂浓度范围为10g/l～20g/l
21、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，所述化学镀镀液亦可以为含有六水硫酸镍、一水磷酸二氢钠、焦磷酸四钠的混合溶液，化学镀镀液中六水硫酸镍浓度范围为10g/l～35g/l，一水磷酸二氢钠浓度范围为10g/l～35g/l，焦磷酸四钠浓度范围为30g/l～70g/l。
22、如上所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，步骤s3中，经化学镀后得到的单质层厚度为2μm～30μm，单质层的长度范围为5mm～50mm。
23、实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
24、本专利技术的陶瓷管端部连接体构件，在陶瓷管的表面覆盖一层具有离子交换功能的无机材料层，再在无机材料层上设置单质层，单质层能够与无机材料层进行离子交换，实现无机材料层与单质层的原子级融合密封以增强二者密封连接的稳定性，同时将无机材料层和金属层之间的无机膜层与金属连接过渡为容易实现的金属层与金属层密封连接，再通过合金层浸润密封单质层与金属层，保障密封效果。
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1.一种陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，包括依次层叠的氧化物陶瓷层(1)、无机材料层(2)、单质层(3)、合金层(4)以及金属层(5)，所述氧化物陶瓷层(1)具有致密或者多孔结构，所述无机材料层(2)具有阳离子交换功能，所述单质层(3)为能够与所述无机材料层(2)发生离子交换的金属离子所对应的金属单质，所述合金层(4)能够分别与所述单质层(3)和所述金属层(5)发生浸润现象。
2.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述氧化物陶瓷层(1)包括氧化铝陶瓷层或氧化钛陶瓷层。
3.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述无机材料层(2)包括沸石层或有机金属框架层。
4.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述单质层(3)包括铜层、银层或镍层。
5.一种陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，在所述烘干后的所述金属封头与具有单质层的陶瓷管连接，并在金属封头与所述单质层之间的缝隙中填充低温
7.根据权利要求6所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，所述低温合金包括焊锡合金，所述辅助剂为还原性有机物。
8.根据权利要求6所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，采用感应加热的方式对所述连接件中填充有低温合金和辅助剂的一端进行加热。
9.根据权利要求8所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，在所述感应加热的方式中，加热功率为1～100w，加热时间为30s～180s，温度为120～200℃。
10.根据权利要求5所述的陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，所述化学镀液包含铜离子或镍离子，所述化学镀的反应温度为20～50℃，所述化学镀的反应时间为1min～60min。
...【技术特征摘要】
1.一种陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，包括依次层叠的氧化物陶瓷层(1)、无机材料层(2)、单质层(3)、合金层(4)以及金属层(5)，所述氧化物陶瓷层(1)具有致密或者多孔结构，所述无机材料层(2)具有阳离子交换功能，所述单质层(3)为能够与所述无机材料层(2)发生离子交换的金属离子所对应的金属单质，所述合金层(4)能够分别与所述单质层(3)和所述金属层(5)发生浸润现象。
2.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述氧化物陶瓷层(1)包括氧化铝陶瓷层或氧化钛陶瓷层。
3.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述无机材料层(2)包括沸石层或有机金属框架层。
4.根据权利要求1所述的陶瓷管端部连接体构件，其特征在于，所述单质层(3)包括铜层、银层或镍层。
5.一种陶瓷管端部连接体构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：浙江汇甬新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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