陶瓷和金属焊接(钎焊、封接等)工艺确定过程中,因材料型号众多,陶瓷材料和金属材料膨胀系数的配型问题一直是让材料人感觉十分麻烦的事情,每次都需要查资料,而一些不是常用的材料配型资料又不是那么容易检索,今天给大家根据已有资料和自身多年来的经验对陶瓷和金属焊接(钎焊、封接等)应用中的材料配型问题做了一下总结。

陶瓷和金属进行焊接(钎焊、封接等)选用合适的金属材料时,原则上两者的膨胀系数相差在1.6×10-6/K的范围内,最好控制在1.0×10-6/K左右;还有最重要的一点是,工件的工作温度范围是不可忽略的重要因素,因为常规的膨胀系数参数多是0~200℃的范围内,如果工件工作温度超出常规性能参数范围就需要考虑两者材料的工作温度匹配性,再者多数合金材料具有一定的居里点温度,达到居里点温度后膨胀系数变化曲线趋势改变较大。所以可靠的陶瓷和金属焊接(钎焊、封接等)件需要考虑每个温度段的材料匹配性才可以。

氧化铝陶瓷、氧化钇陶瓷、金属陶瓷、蓝宝石、滑石瓷(7.2~7.8×10-6/K)和金属焊接(钎焊、封接等)时,可以选用4J33、4J34(6.6~7.4)×10-6/K、4J45(6.5~7.2)×10-6/K、4J6(7.5~8.5×10-6/K、铂(9.0)、铱(6.5)、铌(7.8)、钽(6.5)等;氮化硅陶瓷(2.8×10-6/K)、氮化铝陶瓷(4.6×10-6/K)、碳化硅陶瓷(3.7×10-6/K)、莫来石陶瓷(5.0×10-6/K)和金属进行焊接(钎焊、封接等)时,可以选用4J29(4.6~5.2×10-6/K)、4J44(4.3~5.2×10-6/K)等;镁橄榄石陶瓷(9.7×10-6/K)、氧化锆陶瓷(9.5~10.5×10-6/K)陶瓷和金属焊接(钎焊、封接等)时,可以选用4J52、4J54等。

匹配性合适的陶瓷和金属材料是实现高可靠性陶瓷和金属进行焊接(钎焊、封接等)基本前提。