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氧化物钎料连接Al2O 3陶瓷的研究现状

2021-12-09何晨杰郑开宏郑志斌

材料研究与应用 2021年4期

何晨杰,王 娟,郑开宏,郑志斌

广东省科学院新材料研究所,广东省金属强韧化技术与应用重点实验室,广东省钢铁基复合材料工程研究中心,广东广州510650

Al2O3陶瓷因其优异的物理和化学性能而受到广泛关注[1],其具有高耐腐蚀和磨损特性、中等热传导性、低密度、高硬度,极高压缩强度、中等至超高机械强度、极佳的电绝缘性、生物惰性、食品相容性等特性,以及来源广泛、价格低廉,使得在微电子、航空航天、生物医疗、化工等领域中受到越来越多的关注[1-5].但Al2O3陶瓷固有的高脆性和低冲击韧性,导致其加工性能差,这极大的限制了大型氧化铝陶瓷构件和复杂构件的生产和应用[6-7].于是,陶瓷连接这一关键技术得到了学者的重点关注[8].为促进氧化物钎料连接Al2O3陶瓷技术进一步的发展,对氧化物焊料连接Al2O3陶瓷的研究现状进行了阐述.

1 氧化物钎料连接Al2O 3陶瓷的方法

应用陶瓷连接的技术可以将小尺寸、结构简单的陶瓷构件组装成为大尺寸、结构复杂的陶瓷构件,以满足生产生活的需要.目前应用较成功且研究较多的连接方法有扩散连接、活性金属连接、氧化物连接等[1,9-10],然而每种连接技术都有其自身的局限性[10].扩散连接需要在高温或高压环境中进行,其连接成本较高、工艺较复杂.活性金属连接会因为陶瓷与活性填料的热膨胀系数不匹配而导致接头具有高残余应力,对连接效果产生不良的影响;除此之外,活性金属易发生氧化,不利于腐蚀……

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