论文部分内容阅读
氧化铝陶瓷膜层具有很好的隔热性,耐腐蚀性,耐氧化性,耐磨损性以及良好的电绝缘性,因此在机械电子方面,医药化工方面,建筑卫生方面都得到了广泛的应用。但是陶瓷膜层与金属的物理化学性能、晶格结构、线膨胀系数差异很大,因此膜基结合力比较薄弱。本文首先通过真空蒸镀依次在基体表面蒸镀活性钎料涂层和陶瓷涂层,随后对基体上的复合膜层进行活性连接,从而显著地提高了陶瓷膜层与金属基体之间的结合力,增大了氧化铝陶瓷涂层的使用价值和范围。本实验采用Ag:Cu:Ti=23:66:11的比例制备钎料蒸镀靶材,蒸镀后钎料成分接近(Ag72Cu28)97Ti3,能够很好的润湿陶瓷涂层与基体。当连接温度为930℃,保温30min时,通过划痕法可以看出,连接后的膜基结合力得到了大幅度提高。对焊前试件进行划痕试验时,膜层几乎完全被剥离基体,且复合膜层间相互开裂,露出双层膜结构。而焊后试件划痕实验时,膜层依然附着在基体上,仅仅出现轻度破损。通过电镜和线扫描可以看出,焊后的复合膜层由双层膜结构变成单层膜结构,钎料层中元素剧烈扩散,基体与陶瓷膜层中弥散着大量钎料元素,钎料层基本消失。为了保证陶瓷膜层的性能,避免其受到钎料层元素剧烈扩散的影响。因此将连接工艺调整至800℃,保温10min。调整工艺后的试件膜基结合力依然远远高于连接前,但是稍低于连接温度930℃,保温30min的试件。通过电镜和线扫描,可以看出钎料层依然存在,钎料层中的元素发生的扩散程度受到了一定的限制,基本对陶瓷膜层性能无影响。所以,得出了连接温度为800℃,保温时间为10min的工艺参数为较理想的工艺参数。通过本次试验可以看出,膜层间的连接和普通钎焊连接大为不同。首先由PVD气相沉积技术得到的钎料膜层和陶瓷膜层密切结合,省却了普通钎焊的润湿步骤。第二,由于复合膜层厚度极小,钎料元素扩散剧烈,所以膜层间连接应该降低连接温度和保温时间。