一种碳化硅陶瓷的连接方法、碳化硅陶瓷连接头和碳化硅陶瓷.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114315402A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202210024460.2(22)申请日2022.01.11(71)申请人成都成维精密机械制造有限公司地址610000四川省成都市郫都区成都现代工业港南片区(72)发明人李涛尧巍华(74)专利代理机构成都蓉创智汇知识产权代理有限公司51276代理人谭新民(51)Int.Cl.C04B37/00(2006.01)C04B35/565(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种碳化硅陶瓷的连接方法、碳化硅陶瓷连接头和碳化硅陶瓷(57)摘要本发明公开了一种碳化硅陶瓷连接方法、碳化硅陶瓷连接头和碳化硅陶瓷，将焊剂焊接在一碳化硅陶瓷单元的焊接面与另一碳化硅陶瓷单元的焊接面，包括以下步骤：①预处理：对两碳化硅陶瓷的待焊接部位打磨，然后分别经过丙酮溶液超声清洗、酒精超声清洗和去离子水清洗；②焊剂制膏；③涂膏:将制成膏的焊剂刷到两碳化硅陶瓷的焊接面；④焊接:两碳化硅陶瓷放入夹持工装内在热处理炉钎焊,升温速率和降温速率≤5℃/min。本发明实现SiC陶瓷良好连接,在1400℃、保温时间10min和钎料厚度2层的条件下,SiC/焊剂/SiC接头剪切强度最大值150MPa。CN114315402ACN114315402A权利要求书1/1页1.一种碳化硅陶瓷的连接方法，该连接方法将焊剂焊接在一碳化硅陶瓷单元的焊接面与另一碳化硅陶瓷单元的焊接面，包括以下步骤：①预处理：对两碳化硅陶瓷的待焊接部位打磨，然后分别经过丙酮溶液超声清洗、酒精超声清洗和去离子水清洗；②焊剂制膏:将焊剂与有机溶剂混合制膏；③涂膏:将制成膏的焊剂刷到两碳化硅陶瓷的焊接面,焊剂厚度100μm；④焊接:两碳化硅陶瓷放入夹持工装内在热处理炉1400℃/15分钟,氩气气氛下进行钎焊,升温速率和降温速率≤5℃/min。2.根据权1所述的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述①中，丙酮溶液超声清洗30分钟，酒精超声清洗20min，去离子水清洗30分钟。3.根据权1所述的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述①中，丙酮溶液超声清洗前，两碳化硅陶瓷的待焊接部位还涂覆碳化硅涂层。4.根据权1‑3任一所述的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述②中，有机溶剂为PVA溶液，焊剂:PVA溶液质量比＝4:1。5.根据权1‑4任一所述的碳化硅陶瓷的连接方法，其特征在于，所述焊剂由Si粉30‑40重量份、Ti粉1‑3重量份、Zr粉1‑4重量份、B粉10‑15重量份、Fe粉1‑2重量份、Cu粉5‑10重量份、Hf粉1‑5重量份经研磨后烧结而成。6.根据权5所述的所述的碳化硅陶瓷连接用焊剂的制备方法，其特征在于，所述烧结的参数为1400℃/2h。7.一种碳化硅陶瓷的连接头，其特征在于，该碳化硅陶瓷的连接头由权1‑6任一所述的碳化硅陶瓷的连接方法形成。8.一种碳化硅陶瓷，该碳化硅陶瓷至少由两个以上的碳化硅陶瓷单元形成，其特征在于，相邻两个碳化硅陶瓷单元之间由权7所述的碳化硅陶瓷的连接头连接为一体。2CN114315402A说明书1/3页一种碳化硅陶瓷的连接方法、碳化硅陶瓷连接头和碳化硅陶瓷技术领域[0001]本发明涉及航空材料领域，特别涉及一种碳化硅陶瓷的连接方法、一种碳化硅陶瓷的连接头和一种碳化硅陶瓷。背景技术[0002]碳化硅陶瓷因其密度低、强度高、弹性模量高、热导率高等优点,已经是结构材料领域非常有发展前景的材料,但目前碳化硅材料的制备工艺包括常压烧结、反应烧结还有对设备要求更高的热压烧结工艺都很难制备大尺寸和复杂形状的器件,这限制了它的进一步应用。因此，实现陶瓷与陶瓷的连接可以很好的弥补这种技术难题,目前,碳化硅陶瓷的连接工艺主要有钎焊、扩散焊、玻璃焊料法、反应连接法、胶结法等,相比于其它工艺,钎焊在工艺实用性和连接性能上更具有优势,已经广泛的应用在工业生产中。陶瓷的钎焊需要解决焊料对陶瓷的润湿性问题和连接界面因异种材料热膨胀系数不同而产生的热应力问题。[0003]但是现有的钎焊的焊剂连接陶瓷‑陶瓷或陶瓷‑金属的连接性能较差，连接前对待连接部分也缺少有效处理。发明内容[0004]基于上述问题，本发明提供一种碳化硅陶瓷的连接方法，该碳化硅陶瓷的连接方法实现SiC陶瓷良好连接,在1400℃、保温时间10min和钎料厚度2层的条件下,SiC/焊剂/SiC接头剪切强度最大值150MPa。[0005]一种碳化硅陶瓷的连接方法，该连接方法将焊剂焊接在一碳化硅陶瓷单元的焊接面与另一碳化硅陶瓷单元的焊接面，包括以下步骤：[0006]①预处理：对两碳化硅陶瓷的待焊接部位打磨，然后分别经过丙酮溶液超声清洗、酒精超声清洗和去离子水清洗；[0007]②焊剂制