低熔微晶玻璃釬料釬焊高體分SiCp-6063Al復(fù)合材料工藝及機(jī)理研究.pdf

1、高體積分?jǐn)?shù)（50vol.％以上）碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料（SiCp/Al）具備高比強(qiáng)度、低熱膨脹系數(shù)和較高的尺寸穩(wěn)定性，是一種理想的輕質(zhì)熱控元件及電子封裝材料，在航空航天和軍工領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)現(xiàn)高體分SiCp/Al復(fù)合材料有效釬焊連接的關(guān)鍵是解決釬料的潤(rùn)濕問(wèn)題。本文從高體分SiCp/Al復(fù)合材料表面的陶瓷性質(zhì)出發(fā)，提出使用低熔微晶玻璃釬料在空氣氛圍下釬焊連接60vol.%SiCp/6063Al復(fù)合材料的工藝，同時(shí)利用陽(yáng)極氧化

2、工藝的輔助，改善玻璃釬料在復(fù)合材料表面的潤(rùn)濕性，以獲得成型良好，可靠性高的釬焊接頭。
　　對(duì)低熔微晶玻璃釬料進(jìn)行DSC曲線測(cè)試，從而確定潤(rùn)濕和釬焊試驗(yàn)的溫度范圍。采用陽(yáng)極氧化工藝，在SiCp/6063Al復(fù)合材料表面生長(zhǎng)了厚度不均勻的氧化膜。潤(rùn)濕試驗(yàn)結(jié)果表明，表面氧化膜的存在可以提高玻璃釬料在SiCp/6063Al復(fù)合材料表面的潤(rùn)濕效果。同時(shí)，潤(rùn)濕溫度的提高和保溫時(shí)間的延長(zhǎng)都可以在一定程度上促進(jìn)潤(rùn)濕效果。在潤(rùn)濕溫度450℃，時(shí)間1

3、0min的工藝參數(shù)下，玻璃釬料在SiCp/6063Al復(fù)合材料陽(yáng)極氧化表面的潤(rùn)濕角為25°。當(dāng)溫度超過(guò)450℃，玻璃釬料中出現(xiàn)大孔徑氣孔。
　　使用玻璃焊膏，對(duì)表面陽(yáng)極氧化后的SiCp/6063Al復(fù)合材料進(jìn)行了空氣中的釬焊連接，界面處有厚度不均勻的溶解擴(kuò)散層出現(xiàn)，同時(shí)伴隨著Al元素的微量擴(kuò)散。使用熔煉的玻璃釬料片進(jìn)行釬焊時(shí)，成功地消除了釬焊接頭中的小孔徑氣孔。當(dāng)釬焊溫度450℃，保溫時(shí)間30min時(shí)，使用微晶玻璃釬料片釬焊陽(yáng)極氧