[發明專利]一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝

有效

• 申請號: 201710580981.5
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107252942B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 黃生洪;樂吳生
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：利用釬焊將微米級孔隙金屬網焊接在金屬表面，形成微納米多層次復合結構，具體包括如下步驟：

(1)對待處理的金屬表面進行處理表面粗打平，去氧化層處理；

(2)裁剪與步驟(1)中待處理的金屬表面尺寸一致的微米級孔隙金屬網，使金屬網按壓平整而能與步驟(1)中待處理的金屬表面貼合；

(3)選取與步驟(1)中待處理的金屬表面以及步驟(2)中金屬網相容的釬焊材料作為焊料；

(4)使用鹽酸或可以除去氧化物而不過多損害基體材料的溶劑分別將步驟(1)中待處理的金屬表面和步驟(2)中金屬網進行清洗，然后使用酒精再次重新清洗，并吹干；

(5)將步驟(3)中釬焊材料均勻涂抹在步驟(1)中待處理的金屬表面，涂抹均勻，厚度低于步驟(2)中金屬網的單絲直徑；

(6)將步驟(2)中金屬網與涂有步驟(3)中釬焊材料的步驟(1)中待處理的金屬表面貼合，并用形面物件壓緊；

(7)將步驟(6)中金屬網與涂有步驟(3)中釬焊材料的步驟(1)中待處理的金屬表面貼合的組合放入烘箱內，以200-300攝氏度的溫度烘干10-20分鐘，去除步驟(3)中釬焊材料中的粘合劑，保證更好地進行釬焊作業；

(8)將步驟(6)中金屬網與涂有步驟(3)中釬焊材料的步驟(1)中待處理的金屬表面貼合的組合放入真空釬焊爐中，在較高的真空度下，以及高于步驟(3)中釬焊材料液相溫度下進行釬焊作業，釬焊保溫若干時間；

(9)釬焊結束后，待爐內溫度冷卻，取出步驟(6)中金屬網與涂有步驟(3)中釬焊材料的步驟(1)中待處理的金屬表面貼合的組合，即得到與金屬網厚度50-500微米，一致的具有微納米多層次復合結構的金屬表面。

2.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(1)中待處理的金屬表面為各種金屬材料表面；步驟(2)中金屬網材料與步驟(1)中待處理的金屬表面材料一致或成分相近，熱物理屬性盡量相似。

3.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(3)中釬焊材料應與金屬表面材料和金屬絲網材料相容，即能保證釬焊強度。

4.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(3)中，對于銅或銅含量高的銅合金而言，選用銀銅鈦釬料作為釬焊材料；對于需更小級微納結構，即幾納米或者幾百納米，在釬料內混入更小的微納米級別，即幾納米或者幾百納米的相容金屬材料。

5.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(8)中，在真空度為10^-2Pa或更高量級，保溫時間5-10分鐘。

6.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(7)中，利用孔目60目以上的金屬網和釬料兩種材料焊接而產生不同尺度大小的微結構，并且其微結構還可以通過選取不同孔目和絲徑的金屬網及在釬料內混入不同尺度的納米材料進行調控。

7.根據權利要求1所述一種金屬表面形成微納米多層次復合結構的加工工藝，其特征在于：步驟(3)中，可在釬料中添加不同材料的微納米顆粒幾納米或者幾百納米，以生成所選微納米材料的微納米結構。