以含钯的Cu-Ti合金作为钎料,连接氮化硅陶瓷,通过测试接头的室温和高温性能、观察连接界面的微观结构并计算与测量连接区域的应力场分布,优化钎料成分和钎焊工艺参数。拟重点研究影响钎焊接头质量的如下关键基础问题(1)分析界面组织结构,建立界面结构模型;(2)结合界面反应热力学和动力学计算,了解反应产物的种类,确定反应产物层的厚度与钎焊工艺参数之间的依赖关系,揭示钎焊连接机理;(3)发挥含Pd钎料耐高温和抗氧化的特性,开发出适应高温条件下长时间工作的陶瓷连接件。本研究结果对于丰富结构陶瓷材料的连接理论、拓宽氮化硅陶瓷的应用范围具有重大意义。
使用Cu-Pd-Ti和Au-Ni-V钎料连接Si3N4陶瓷,首次系统研究了钎焊工艺参数、钎料成分、钎料添加方式、陶瓷表面处理对接头微观组织和性能的影响规律。优化了钎料成分和钎焊工艺参数;分析了界面组织结构,建立了界面结构模型;结合相图、热力学计算,确定了反应产物的种类、数量、尺寸对钎料成分及钎焊工艺的依赖关系,揭示了钎焊连接机理;开发了两种耐高温、抗氧化的新型钎料,并研究了两种钎料连接Si3N4陶瓷的高温性能;计算并测量了陶瓷接头的应力场分布。