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焊接陶瓷的應用

發(fā)布時(shí)間：

2021-08-31

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，焊接陶瓷的組成、性能、制造技術(shù)和應用領(lǐng)域發(fā)生了根本性的變化，同時(shí)，由于其獨特的高溫性能、耐磨性和耐腐蝕性等性能，已成為發(fā)展陶瓷發(fā)動(dòng)機、磁流體發(fā)電及核反應裝置等高科技產(chǎn)品的重要材料，從傳統的生活陶瓷發(fā)展成了具有特殊性能的功能陶瓷和高性能的工程陶瓷，在電子信息技術(shù)中發(fā)揮了重要的作用; 但由于其嚴重的脆性，無(wú)法制造復雜、耐沖擊載荷的部件，下面一起了解下焊接陶瓷的應用吧!

　　1、焊接陶瓷技術(shù)重要性

　　無(wú)論是焊接陶瓷與金屬的焊接，還是用金屬填充材料焊接陶瓷與陶瓷的情況，陶瓷與金屬的界面的結合都存在問(wèn)題。 實(shí)現陶瓷與金屬界面的冶金結合非常困難; 由于陶瓷與金屬在電子隊伍的晶體結構、力學(xué)性能、熱物理性能及化學(xué)性能等方面存在明顯的差異，在通常的焊接材料和工藝中，幾乎得不到可靠的連接，特別是熔融焊接。

　　1)界面反應的問(wèn)題無(wú)論是擴散焊接還是釬焊，陶瓷/金屬界面的結合機理都是化學(xué)鍵。為了在擴散焊接時(shí)得到良好的界面結合，金屬也必須對陶瓷具有活性， 根據熱力學(xué)條件，活性元素的選擇原則以與陶瓷反應的自由能變化g0為基準。

　　2)界面兩側的熱-力學(xué)匹配問(wèn)題由于陶瓷和金屬之間的熱膨脹系數差異很大， 作為中間層的金屬有熱膨脹系數小的金屬屈服點(diǎn)s和彈性模量e低的柔軟金屬。在焊接溫度下冷卻會(huì )產(chǎn)生很大的熱應力，從而降低接頭的斷裂強度，甚至破裂。 目前的主要解決方案是在陶瓷和金屬之間加入中間層，但是，兩者通常是矛盾的。

　　3 .幾種焊接方法的比較

　　前面的分析表明，熔融焊接不適合陶瓷焊接。 固相擴散焊接和釬焊適用于陶瓷的焊接，

　　4 .焊接陶瓷發(fā)展前景

　　關(guān)于陶瓷焊接的研究數量很多，目前除了需要對界面反應、內應力的數值模擬等理論問(wèn)題進(jìn)行更深入的研究外，還將側重于實(shí)際應用。 其主要問(wèn)題如下

　　1)為了充分發(fā)揮陶瓷的耐高溫性，需要解決接頭的高溫性能。

　　2)目前的試驗都是采用小樣品，陶瓷的前裂紋和低應力破壞是個(gè)嚴重的問(wèn)題，必須進(jìn)步研究降低內應力的方法，內應力問(wèn)題不太突出，在大面積和復雜零件焊接的情況下。

　　3)目前的焊接陶瓷主要在真空中進(jìn)行，效率低、成本高，必須研究非真空的低成本焊接方法。

　　以上介紹的就是焊接陶瓷的應用，陶瓷對焊接物的可靠性評價(jià)也是重要的問(wèn)題。 由于陶瓷是脆性材料，如果包含焊接微裂紋和內應力的水平過(guò)高，在使用中發(fā)生脆性斷裂是非常危險的。

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