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科普知識
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內接式連接器

陶瓷金屬連接的中間層選擇

發布日期:2022-11-05 點擊率:43

    在陶瓷與金屬的擴散連接中,一個重要的工藝措施就是采用各種金屬中間層,以便控制界面反應(抑制或改變界面反應產物)及緩減因陶瓷與金屬的熱脹系數不同而引起的殘余應力,從而提高接頭的力學性能。

    從控制界面反應來看,可以選擇活性金屬中間層,也可以采用黏附性金屬中間層。活性金屬中間層有V、Ti、Nb、Zr、Hf、Ni-Cr及Cu-Ti等,它們能與陶瓷相互作用,形成反應產物,并通過生成的反應產物使陶瓷與被連接金屬牢固地連接在一起。黏附性金屬中間層有Fe,Ni和Fe-Ni等,它們與某些陶瓷不起反應,但可與陶瓷組元相互擴散形成擴散層。研究發現,將黏附性金屬和活性金屬組合運用,所取得的效果更好。從易于連接及控制界面反應來看,中間層的選擇主要注意以下幾點。

    (1)容易塑性變形,熔點比母材低;

    (2)物理化學性能與母材差異比被連接材料之間的差異小;

    (3)不與母材產生不良的冶金反應,如不產生脆性相或不希望出現的共晶相;

    (4)不引起接頭的電化學腐蝕。

    有時添加中間層是為了緩解接頭的殘余應力,此時中間層的選擇可分為三種類型,即單一的金屬中間層、多層金屬中間層和梯度金屬中間層。

    中間層的添加方法主要有:

    (1)添加薄金屬箔片,對難以制成箔片的脆性材料可加工成非晶態箔片;

    (2)添加粉末中間層,可采用丙酮混合成膏狀,也可低溫壓成片狀;

    (3)表面鍍膜,如蒸鍍、PVD、電鍍、離子鍍、化學鍍、噴鍍、離子注入等。

 

(慧樸科技,huiputech)

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