技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及釬料及其制備方法。

背景技術(shù)

SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料具有優(yōu)良的抗熱沖擊、高承載性，且介電損耗小，化學(xué)穩(wěn)定性高，因此在航空航天、武器裝備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。由于該類材料在制備和成形方法上的限制，成功實(shí)現(xiàn)它自身或與其它材料的釬焊是保證SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料在上述領(lǐng)域得到應(yīng)用的關(guān)鍵。然而，在實(shí)際釬焊中，由于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料表面的惰性，難以被一般釬料潤濕。

公開號為CN10314192B和CN101333116B的兩個(gè)專利均提出了SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料與金屬的連接方法，但是在上述方法中所使用的中間層均為含Ag原子百分含量為72的AgCu共晶釬料，因此焊接成本較高。而公開號為CN101381207B的專利提出了一種石英纖維編織復(fù)合材料與金屬材料的連接方法，該方法不僅焊前需對復(fù)合材料表面進(jìn)行預(yù)處理，操作復(fù)雜，且SiO₂陶瓷基復(fù)合材料與與Invari合金連接后的接頭強(qiáng)度也只有10MPa，接頭強(qiáng)度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決目前SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料難以被釬料潤濕，且接頭強(qiáng)度不高的問題，而提供的一種用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料及其制備方法。

一種用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料，其特征在于一種用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料的原料按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)由Cu：50～72%，Sn：13～28%，Ti：5～22%組成。

制備上述用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料的方法，具體是按照以下步驟制備的：

一、按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)Cu：50～72%，Sn：13～28%，Ti：5～22%，稱取Cu、Sn和Ti；

二、在氬氣保護(hù)、室溫條件下，將步驟一稱取的Cu、Sn和Ti放入球磨罐中球磨4～5h，得到混合粉末；

三、采用壓片機(jī)將步驟二得到的混合粉末壓制成厚度為0.01～2mm的箔片，再用丙酮清洗箔片，然后風(fēng)干，得到用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備的釬料能實(shí)現(xiàn)SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料自身及與金屬的直接釬焊，焊前不需要對材料表面進(jìn)行任何改性處理，釬料中活性元素Ti能夠?qū)崿F(xiàn)對陶瓷基體的潤濕從而實(shí)現(xiàn)釬料與SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料的冶金結(jié)合。焊后母材性能幾乎不受焊接熱循環(huán)的影響。所獲得的SiO₂陶瓷與TC4接頭室溫抗剪強(qiáng)度可達(dá)19～37MPa，達(dá)到SiO₂陶瓷母材強(qiáng)度的38%～74%。所獲得的SiO₂陶瓷基復(fù)合材料與Invar合金接頭室溫抗剪強(qiáng)度可達(dá)11～28MPa，達(dá)到SiO₂復(fù)合材料母材強(qiáng)度（平行方向）的110%～280%。所獲得的SiO₂陶瓷基復(fù)合材料與TC4接頭室溫抗剪強(qiáng)度可達(dá)14～31MPa，達(dá)到SiO₂復(fù)合材料母材強(qiáng)度（平行方向）的140%～310%。

本發(fā)明制備的釬料用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料的連接。

附圖說明

圖1為利用實(shí)施例二制備的釬料釬焊SiO₂陶瓷基復(fù)合材料與Invar合金的釬焊接頭的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式之間的任意組合。

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式一種用于SiO₂陶瓷及SiO₂陶瓷基復(fù)合材料連接的釬料的原料按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)由Cu：50～72%，Sn：13～28%，Ti：5～22%組成。