锡青铜与碳化硅陶瓷复合件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN102557706B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.03.11(21)申请号201010587467.2CN1158829A,1997.09.10,谭天亚等.扩散焊接异种金属及陶瓷/金(22)申请日2010.12.14属的研究进展.《硅酸盐通报》.2003,(第1(73)专利权人鸿富锦精密工业（深圳）有限公司期),59-62.地址518109广东省深圳市宝安区龙华镇油审查员陈伟松第十工业区东环二路2号专利权人鸿海精密工业股份有限公司(72)发明人张新倍陈文荣蒋焕梧陈正士胡文峰(74)专利代理机构深圳市赛恩倍吉知识产权代理有限公司44334代理人习冬梅(51)Int.Cl.C04B37/02(2006.01)B32B15/04(2006.01)B32B15/20(2006.01)B32B18/00(2006.01)(56)对比文件CN101439984A,2009.05.27,权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称锡青铜与碳化硅陶瓷复合件及其制造方法(57)摘要本发明提供一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，该方法主要包括在热压烧结炉中通过施加铝箔和镍箔作为连接介质层，实现锡青铜与碳化硅陶瓷的固相扩散连接。本发明还提供一种由上述制造方法制得的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件。锡青铜与碳化硅通过上述制造方法连接具有较高的结合力。锡青铜与碳化硅陶瓷复合件包括一锡青铜件、一碳化硅陶瓷件及连接该锡青铜件与该碳化硅陶瓷件的连接层，该连接层包括一第一过渡层、一铝层、一第二过渡层、一镍层及一第三过渡层。CN102557706BCN102557706B权利要求书1/1页1.一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，包括以下步骤：提供一锡青铜件、一碳化硅陶瓷件、一铝箔及一镍箔；将碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件放入一连接模具中，使铝箔和镍箔夹放在碳化硅陶瓷件与锡青铜件之间，并且铝箔与碳化硅陶瓷件相邻，镍箔与锡青铜件相邻，所述铝箔和镍箔的厚度均分别为0.1～0.5mm；将连接模具放入一热压烧结炉中，在保护气氛下使碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件连接为锡青铜与碳化硅陶瓷复合件；待冷却后取出锡青铜与碳化硅陶瓷复合件。2.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述连接模具放入热压烧结炉后，对热压烧结炉抽真空至10-3Pa级，然后充入氩气作为保护气氛，充入氩气后热压烧结炉内压力为0.3～0.6MPa，并在保护气氛下将热压烧结炉升温。3.如权利要求2所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述固相扩散连接是在如下工艺参数下进行：升温速率为1～20℃/min，连接时温度为680～980℃，连接时温度的保温时间为40～80min，轴向压力为10～50MPa。4.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：该连接模具包括一上压头和一下压头，该上压头和下压头分别从两端将放置于连接模具中的碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件压紧并对该碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件施加轴向压力。5.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述打磨和清洗步骤是指用金刚石砂纸打磨碳化硅陶瓷件，用碳化硅砂纸对锡青铜件、铝箔和镍箔进行打磨，再用盛装有乙醇的超声波清洗器进行振动清洗5～15分钟。2CN102557706B说明书1/3页锡青铜与碳化硅陶瓷复合件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种金属与陶瓷的复合件及其制造方法，尤其涉及一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件及其制造方法。背景技术[0002]锡青铜在常温下具有较好的耐腐蚀性能，被广泛应用于制造各种工程结构和机械零件。然而，在高温、腐蚀性等较为恶劣的环境下，锡青铜的耐腐蚀性、耐磨性、抗冲蚀性、耐高温性能等已经很难满足现代生产技术的进一步需求。而碳化硅陶瓷具有硬度高、高温抗腐蚀、耐磨损、抗冲蚀等优点。因此，锡青铜和碳化硅陶瓷连接在一起制备成复合结构，对于锡青铜在恶劣环境中应用具有非常重要的意义。[0003]目前，实现锡青铜与碳化硅陶瓷的连接主要是在两者间添加中间单层或多层金属层，在高温下实现两者的扩散连接。采用单层金属层难于形成热膨胀系数的阶梯式变化，在降低热应力上作用有限，锡青铜与碳化硅陶瓷的结合力欠佳。而目前采用的多层金属层更注重中间金属层的活性和相互间的反应，未能充分考虑到热膨胀系数要形成阶梯式变换，不能大幅降低热应力。发明内容[0004]有鉴于此，有必要提供一种易于实现的、可获得较高连接强度的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件。[0005]另外，还有必要提供一种制造上述复合件的制造方法。[0006]一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件，该锡青铜与碳