[發明專利]一種碳納米管海綿中間層輔助釬焊異種材料的方法

有效

• 申請號: 202011165414.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112404631B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 常青;張麗霞;韓逸姝;孫湛;劉奧博;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20;B23K3/08
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種碳納米管海綿中間層輔助釬焊異種材料的方法，涉及一種釬焊異種材料方法。為了解決現有金屬材料與異種材料釬焊接頭強度低的問題。方法：將碳納米管與強酸溶液混合超聲清洗，然后分散到去離子水中抽濾，濾餅超聲分散到無水乙醇中離心得到上清液；再抽濾、干燥，最后對異種材料釬焊。或將碳納米管與強酸溶液混合超聲清洗，然后液分散到去離子水中并抽濾，濾餅超聲分散到無水乙醇中離心得到上清液；上清液加入釬料粉末后再抽濾、干燥，最后對異種材料釬焊。本發明碳納米管海綿制備方法簡單成本低，能夠避免碳納米管在釬焊過程中發生團聚，有利于調控界面組織，增強釬縫性能，緩解接頭殘余應力，提高接頭強度。本發明適用于釬焊異種材料。

技術領域

本發明涉及一種釬焊異種材料方法。

背景技術

異種材料的可靠連接一直是研究的熱門方向，由多種材料共同制備的構件可以實現材料的優勢互補，充分發揮各自的優勢性能，更好地滿足現代工業的生產需求，尤其是金屬材料與其他異種材料的焊接，其他異種材料如陶瓷、復合材料等，金屬材料與其他異種材料的焊接能夠有選擇性的實現構件的耐高溫性、耐磨性、耐腐蝕性、透波濾波性、導熱導電性等性能。但由于待焊母材物化性能的差異，會出現釬料潤濕性差、接頭殘余應力大、界面生成大量脆性化合物等問題，導致異種材料的可靠接頭難以實現，尤其是使用含有Ti、Zr、Cr等元素的活性釬料以及合金母材，釬焊界面形成大量、團聚的脆性化合物將會極大降低接頭強度。

碳納米管是一種一維納米材料，除了具有優異的熱性能和電性能外，還具有較好的穩定性和力學性能，碳納米管平均楊氏模量高達1.8TPa，密度僅為1.7g/cm³，垂直于軸向的熱膨脹幾乎為零。碳納米管已在電子器件、能源存儲、高強度復合材料等領域廣泛應用。有報道將碳納米管與釬料混合進行釬焊連接，調節了釬縫的線膨脹系數，在一定程度上緩解了接頭殘余應力，但在添加的過程中，碳納米管出現了嚴重的團聚現象，極大的限制了碳納米管的添加含量，界面中生成的脆性化合物也沒有得到有效控制。

發明內容

本發明為了解決現有金屬材料與異種材料釬焊接頭強度低的問題，提出了一種碳納米管海綿中間層輔助釬焊異種材料的方法。

本發明碳納米管海綿中間層輔助釬焊異種材料的方法按照以下步驟進行：

步驟一、將碳納米管粉末與強酸溶液混合，然后在60℃恒溫下進行超聲清洗，得到懸濁液；

步驟二、將步驟一所得懸濁液分散到去離子水中得到混合液，然后真空抽濾混合液得到濾餅，然后繼續洗滌濾餅，最后剝離濾餅和濾膜；

步驟三、將步驟二中剝離所得濾餅超聲分散到無水乙醇中，離心處理，保留上清液；

步驟四、將步驟三中所得上清液進行真空抽濾，剝離得到濾餅，最后干燥，得到碳納米管海綿；

步驟五、將碳納米管海綿的兩側設置釬料，形成復合釬料，利用復合釬料對異種材料進行釬焊連接。

本發明另一種碳納米管海綿中間層輔助釬焊異種材料的方法按照以下步驟進行：

步驟一、將碳納米管粉末與強酸溶液混合，然后在60℃恒溫下進行超聲清洗，得到懸濁液；

步驟二、將步驟一所得懸濁液分散到去離子水中得到混合液，然后真空抽濾混合液得到濾餅，然后繼續洗滌濾餅，最后剝離濾餅和濾膜；

步驟三、將步驟二中剝離所得濾餅超聲分散到無水乙醇中，離心處理，保留上清液；

步驟四、向步驟三中所得上清液加入釬料粉末并混合均勻，然后進行真空抽濾，剝離得到濾餅，最后干燥，得到碳納米管海綿復合釬料；

步驟五、利用碳納米管海綿復合釬料對異種材料進行釬焊連接。

本發明原理及有益效果為：