[發明專利]一種三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料的方法

有效

• 申請號: 202110714573.0
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113231706B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 亓鈞雷;王鵬程;劉雪峰;曹健;馮吉才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23K1/19
• 分類號: B23K1/19;B23K1/008;B23K1/20
• 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

1.一種三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料的方法，其特征在于它是按以下步驟進行的：

一、制備三維負膨脹網絡復合中間層材料前驅體：

在超聲水浴條件下，向去離子水中加入陽離子金屬鹽與陰離子金屬鹽，攪拌直至分散均勻，得到混合溶液，將混合溶液置于反應釜中，然后將泡沫金屬浸漬于混合溶液中，在溫度為180℃的條件下，水熱反應9h，然后自然冷卻至室溫，得到前驅體，將前驅體洗滌并干燥，得到三維負膨脹網絡復合中間層材料前驅體；

所述的陽離子金屬鹽中金屬原子與陰離子金屬鹽中鉬原子或鎢原子的原子比為2:3；所述的陽離子金屬鹽與陰離子金屬鹽的總質量與去離子水的體積比為1g:50mL；

所述的陽離子金屬鹽為硝酸鈧、氯化鈧、硝酸釔或氯化釔；所述的陰離子金屬鹽為鉬酸鈉、鎢酸鈉、鉬酸銨或鎢酸銨；所述的泡沫金屬為泡沫銅、泡沫鎳、泡沫鐵或泡沫鈦；所述的泡沫金屬孔隙率為100PPI，厚度為0.2毫米；

二、制備三維負膨脹網絡復合中間層材料：

將三維負膨脹網絡復合中間層材料前驅體置于管式爐中，且管式爐中氣氛為氬氣，并以氣體流量為50sccm通入氬氣，保持壓強為恒壓大氣壓，然后以5℃/min的升溫速度，將溫度升溫至600℃，并在溫度為600℃的條件下，保溫2h，得到三維負膨脹網絡復合中間層材料；

三、釬焊：

在兩張釬料片之間放置三維負膨脹網絡復合中間層材料，得到釬料片-中間層材料-釬料片，然后將釬料片-中間層材料-釬料片置于待焊金屬與待焊陶瓷之間，得到待焊件，將待焊件置于真空爐中，在釬焊溫度為700℃～1300℃的條件下，保溫為5min～40min，最后冷卻到室溫，得到三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料；

所述的待焊陶瓷為Si₃N₄陶瓷、SiC陶瓷、氧化鋁陶瓷或氧化鋯陶瓷；所述的待焊金屬為TC4合金、GH3536合金、316不銹鋼或Nb金屬；所述的釬料片為AgCuTi箔片、TiCu箔片、TiNi箔片或TiZrNiCu箔片。

2.根據權利要求1所述的一種三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料的方法，其特征在于步驟一中將前驅體洗滌并干燥具體是按以下步驟進行：將前驅體用去離子水和無水乙醇交替洗滌三次，然后在溫度為60℃～120℃的條件下，干燥3h～24h。

3.根據權利要求1所述的一種三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料的方法，其特征在于步驟二中然后以2℃/min～20℃/min的升溫速度，將溫度升溫至600℃～800℃，并在溫度為600℃～800℃的條件下，保溫1h～4h。

4.根據權利要求1所述的一種三維負膨脹網絡復合中間層材料輔助釬焊異種材料的方法，其特征在于步驟三中將待焊件置于真空爐中，在釬焊溫度為860℃～1300℃的條件下，保溫為10min～40min。