钎焊陶瓷用钎料.pdf

摘要
申请专利号：	CN96108747.1	申请日：	1996.06.25
公开号：	CN1146391A	公开日：	1997.04.02
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	专利权的终止(未缴年费专利权终止)申请日:1996.6.25公告日:1999.5.12\|\|\|授权\|\|\|公开\|\|\|
IPC分类号：	B23K35/28	主分类号：	B23K35/28
申请人：	吉林工业大学;
发明人：	万传庚; 周振丰; 熊华平
地址：	吉林省长春市斯大林大街114号
优先权：
专利代理机构：	机械工业部长春专利事务所	代理人：	朱世林
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内容摘要

本发明涉及陶瓷及其与金属材料钎焊连接所用的焊接材料，其主要成分为：Ni(10-25at％)，Ti(15-30at％)，Si(0-5at％)，B(0-1.5at％)Cu(余量)，该钎料使用状态可以是熔炼合金加工成片状，可以是膏状；也可以是激冷工艺制成箔、片状。该钎料的特点是钎料中无Ag等贵重金属，其成本低于AgCuTi钎料的1/14，接头最高许可工作温度较高(σb450℃＝408MPa，σb500℃＝372MPa)。

权利要求书

1：一种钎焊陶瓷用钎料，其特征是由铜(Cu)，钛(Ti)，镍(Ni)，(硅Si)，硼(B))组成，其成分(at％)是：(15-30)Ti，(10-25)Ni，(0-5)Si，(0-1. 5)B，(余量)Cu。

说明书

钎焊陶瓷用钎料
    钎焊陶瓷用钎料涉及陶瓷及其与金属材料钎焊连接时所用的焊接材料。

    现有的钎焊陶瓷材料一般常用Ag、Cu、Ti钎料。该材料的熔点Tf＝800±50℃，工作温度Tw≤400±50℃，接头强度σ≈450MPa(Si3N4/Si3N4)。该钎料的不足之处在于：1)含银(Ag)较多，约占钎料的60～70％，而Ag是稀贵金属，故成本较高；2)其最高工作温度不够高，有时难以满足更高工作温度的需要。

    本发明的目的在于克服现有陶瓷钎料存在的上述不足，提供一种钎焊接头强度与用AgCuTi钎料焊得的接头强度大致相同，而成本低、工作温度高的陶瓷用钎料。

    具体技术方案是：一种钎焊陶瓷用钎料，其特征是由铜(Cu)、钛(Ti)、镍(Ni)、(硅(Si)、硼(B))组成，其成分(at％)是：余量Cu，(15～30)Ti，(10-25)Ni，(0-5)Si，(0-1.5)B。

    本发明所提供的钎焊陶瓷钎料，较现有的AgCuTi钎料成本明显低，由于它以Ni代替Ag且Ni的用量低于Ag的用量，故其成本低于AgCuTi钎料的；此外，以用CuNiTi(Si，B)钎料钎焊Si3N4/Si3N4为例，所得的接头强度：室温σb·AM＝402MPa(三点抗弯强度，以下同)；高温σb·450℃＝408MPa，σb·500℃＝372MPa。可见与AgCuTi钎料焊接所得的接头强度基本相同。该钎料的熔点Tf≈1100±100℃，最高工作温度(TW)可达450±50℃。使其工作温度比AgCuTi钎料有所提高。

    下面结合附图进一步说明本发明的具体内容及实施例。图1是用激冷钎料(表成分3)焊得地Si3N4/Si3N4接头横截面微观组织形貌；图2是用膏状钎料(表成分1)焊得的Si3N4/Si3N4接头横截面微观组织形貌；

    图3是与图2对应的接头实物照片。本发明中的各种成分所起的作用是：Ti，保证钎料润湿陶瓷；Ni，可提高合金的高温性能，可与Cu形成无限固熔体，可以任意比例与Cu混合；Si，CuNi因熔体合金随Ni含量的增加而增高其熔点，加入Si可适当降低熔点而不损失性能，即Si可调节熔点；B，微合金化，强化钎料合金及用此合金焊得的钎焊接头。

    本发明所提供的钎料可有以下三种状态：1)真空熔炼合金，机械加工成片状；2)膏状，(有机粘结剂乙二醇加合金粉末)；粉末粒度(150目～200目)；3)激冷工艺制成箔、片状。

    上述技术方案的实施例(SiN4/SiN4)见下表，钎焊温度TB＝1100±50℃，钎焊时间t＝10min。    钎料状态    化学成分at％Ni Ti Si B  Cu    备    注强度σb(或乙)(MPa)1膏状2熔炼合金3激冷片16 30 3 0.5 余量16 30 3 0.5 余量14 25 3 0.5 余量    285(200目)    157()    402