Au-Ni-V釬料釬焊氮化硅陶瓷接頭的組織及性能研究.pdf

1、氮化硅陶瓷是最有希望在高溫下應用的一種結構陶瓷，研究Si3N4陶瓷的連接具有十分重要的理論和實用價值。本文采用Au-Ni-V活性釬料釬焊Si3N4陶瓷，研究連接工藝參數(shù)對釬焊接頭的組織和性能的影響，并通過SEM、EDS、XRD分析了元素的成分分布，以及反應產物的類型，探討了界面的連接機理。
　　使用Au-Ni-V釬料直接釬焊Si3N4陶瓷，可獲得可靠的接頭。整個接頭由三部分組成：陶瓷與釬料界面之間的V2N反應層，焊縫中的Au[Ni

2、]固溶體，以及Au[Ni]固溶體中均勻分布的Ni[Si,V,Au]固溶體。在較高溫度或者較長保溫時間時，接頭中間會有新相Ni3Si生成。
　　隨著連接溫度的提高，V2N反應層變厚，Ni[Si,V,Au]固溶體分布更加均勻，接頭的彎曲強度隨之升高，在1423K時彎曲強度達到222.4MPa。當釬焊溫度繼續(xù)升高時，界面反應層厚度沒有明顯變化，但更多的Si擴散到接頭內部和Ni發(fā)生反應，生成金屬間化合物Ni3Si，導致接頭強度降低。

3、>　　隨著保溫時間延長，界面反應層增厚，Ni[Si,V,Au]固溶體分布逐漸趨于均勻化，接頭強度隨保溫時間的延長而提高。但過長的保溫時間會導致金屬間化合物Ni3Si形成，降低接頭彎曲強度。
　　釬料中V的含量由4.76at.％提高到10at.%，可以提高對陶瓷母材的潤濕性，改善接頭的性能。
　　改變釬料的添加方式，可以有效的促進V的擴散，改善接頭內部的顯微組織形態(tài)，且提高焊合率，所以得到的接頭力學性能提高，在1423K保溫6