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作者：姚忠樱;崔鸽;任瑞康;任佳乐;常逸文;张洪波;旷峰华;
单位：中国建筑材料科学研究总院有限公司陶瓷科学研究院;
摘要：采用活性金属法在真空焊接炉中分别封接同组分的非氧化物陶瓷-非氧化物陶瓷(Si_3N_4-Si_3N_4、AlN-AlN、SiC-SiC)及不同组分的非氧化物陶瓷-金属材料(Si_3N_4-4J29、Si_3N_4-304不锈钢、Si_3N_4-无氧铜、SiC-4J29、SiC-304不锈钢、SiC-无氧铜、AlN-4J29、AlN-304不锈钢、AlN-无氧铜),测试样品的封接强度并采用SEM和EDS对封接界面的形貌和元素成分进行测试。结果表明:活性金属法可适用于Si_3N_4-Si_3N_4、AlN-AlN、SiC-SiC、Si_3N_4-4J29、Si_3N_4-304不锈钢、Si_3N_4-无氧铜、AlN-304不锈钢、SiC-304不锈钢及SiC-无氧铜的封接,其中非氧化物陶瓷-非氧化物陶瓷封接样品中SiC-SiC的封接强度最大,达到129.4MPa;非氧化物陶瓷-金属材料封接样品中Si_3N_4-304不锈钢(101.9MPa)、SiC-304不锈钢(135.7MPa)、AlN-304不锈钢(79.1MPa)的封接强度较大;活性金属法的核心机理在于焊料中的Ti在封接温度下会发生迁移,一部分从焊料中心区域向陶瓷界面扩散,并与N、C等元素形成TiN、TiC等化合物,从而形成较为致密的界面层,还有少量从焊料中心向金属扩散,与金属发生固熔反应,形成金属间化合物,进而形成实现异质材料之间的高强度封接。
关键词：非氧化物陶瓷;;活性金属法;;封接强度;;作用机理
