工程陶瓷金属化及连接接术

项目持有方：江苏大学
项目简介
工程陶瓷材料如Al2O3、 ZrO2 、SiC等除具有高强度、高硬度、耐磨、耐高温、抗氧化、抗腐蚀、低密度等性能优点，还兼有一定的功能特性，如Al2O3陶瓷绝缘性好，ZrO2陶瓷具有高温离子导电性，单晶SiC为第三代半导体，而金属材料（如纯金属、钢铁材料、高温合金等）等具有优良的塑性和韧性，将两种材料连接形成复合部件，能够充分发挥该两种材料的各自优势，广泛应用于航空航天、能源化工、冶金机械、兵工等国防或民用领域。然而，由于该两类材料的化学键组成的不同（陶瓷主要由离子键和共价键组成，金属主要由金属键组成），使得两种材料物性差异很大，将他们连接难度很大。目前，陶瓷与金属的焊接方法主要包括钎焊、扩散焊和瞬间液相连接技术，钎焊又包括金属化钎焊和活性钎焊，其中与后两种连接技术相比，钎焊具有工艺方便灵活，生产效率高，对氧化物和非氧化物陶瓷均适用等优点。顾名思义，金属化钎焊，就是需要对陶瓷进行预先金属化，如Al2O3和SiC的烧结（或熔烧）金属化，然后再钎焊。近十余年来，本课题组致力于陶瓷金属化和焊接工艺研发工作，基于Al2O3陶瓷金属化钎焊、ZrO2的陶瓷改进活性钎焊（TiH2活性金属法）、SiC陶瓷金属化和高温液相连接可进行陶瓷与金属材料或陶瓷的高可靠性连接。已申请和授权相关发明专利10项 。
产品性能、指标
（1）利用Al2O3金属化钎焊技术（如活化Mo-Mn、W-Y2O3金属化）可进行各种Al2O3（如95%Al2O3、99%Al2O3和Al2O3单晶）的无压或低压钎焊；
（2）利用ZrO2陶瓷改进活性钎焊技术（TiH2活性金属法）可易用于ZrO2陶瓷与金属的针封和套封结构焊接；
（3）利用SiC陶瓷的低反应高温液相连接技术可实现了SiC陶瓷与SiC陶瓷或高温金属材料的高可靠性连接。
工艺特点：工艺方便灵活，生产效率高，对连接表面的加工和连接设备的要求低。
适用范围、市场前景
陶瓷金属化和连接技术在民用、军研有关行业用途广泛，如用于研制各种真空高压绝缘子、真空管座、真空组件、微波器件、传感器、高温复合部件等。本项目氧化物陶瓷的金属化钎焊或改进的活性钎焊技术，工艺简单，焊接时不需要施加压力，适于平封、对封、管封、针封、套封等各种焊接结构连接，易于实现Al2O3、ZrO2陶瓷与同种或异种陶瓷或金属之间高可靠性连接。本项目的SiC陶瓷金属化和高温液相连接技术可实现SiC陶瓷与SiC陶瓷或各种高温金属材料之间连接，工艺相对简单、经济，结构可靠，相关技术预期对国内技术市场一定会产生积极影响，市场效应也将显著。
投资概算
以市场价格为准。
合作方式
技术转让或产学研合作开发。
联系方式：0553—3993786