一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法

技术特征：
1.一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法是按以下步骤进行的：一、将母材多孔氮化硅陶瓷与母材致密氮化硅陶瓷机加工到规定尺寸；二、制备玻璃焊料：称取mgo、li2o、al2o3和sio2混合均匀组成玻璃焊料的原料，其中mgo的质量分数为13％～25％，li2o的质量分数为3％～5％，al2o3的质量分数为15％～22％，sio2的质量分数为50％～60％；将玻璃焊料的原料置于氧化铝坩埚中进行熔炼，然后快速倒入去离子水中，得到玻璃熔渣，将玻璃熔渣进行球磨，过筛，干燥，即制备出玻璃焊料粉；步骤三、焊接件装配：当焊接表面为平面的装配结构时，采用压片法将步骤二制备出的玻璃焊料粉进行压片，得到玻璃焊料箔片，装配于步骤一制备出的多孔陶瓷与致密陶瓷之间，形成多孔陶瓷/焊料/致密陶瓷复合结构；当焊接表面为异形焊接表面时，将pva粘结剂与步骤二制备出的玻璃焊料粉进行混合，再进行压片，然后进行排胶处理，排胶后的料片装配于步骤一制备出的多孔陶瓷与致密陶瓷之间，形成多孔陶瓷/焊料/致密陶瓷复合结构；步骤四、将步骤三装配好的多孔陶瓷/焊料/致密陶瓷复合结构放入气氛烧结炉中，在保护气氛中进行高温焊接，最终得到多孔陶瓷/焊料/致密陶瓷复合焊接结构。2.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤二中mgo的质量分数为16％，li2o的质量分数为4％，al2o3的质量分数为20％，sio2的质量分数为60％。3.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤二中熔炼温度为1550℃，保温2h。4.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤二中球磨工艺为400转/分钟，球磨时间4h，过500目筛，干燥。5.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤三中当焊接表面为平面的装配结构时，压片法的压力为10mpa，保压5min。6.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤三中所述的pva粘结剂为pva质量分数为2％～5％的水溶液。7.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤三中所述的排胶工艺为：以2℃/min的升温速率从室温升至500℃并保温4h，然后随炉冷却至室温。8.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤三中pva粘结剂与步骤二制备出的玻璃焊料粉的质量比为1:4。9.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤四中所述的保护气氛为氩气或氮气。10.根据权利要求1所述的一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，其特征在于步骤四中的焊接温度为1250℃～1350℃，焊接保温时间为5min～10min。

技术总结
一种用玻璃焊料连接氮化硅陶瓷复合结构的方法，涉及一种连接氮化硅陶瓷的方法。本发明是要解决现有的氮化硅陶瓷复合连接结构不抗高温、性能差的技术问题。本发明采用高温玻璃焊料连接技术，首次实现了多孔氮化硅陶瓷与致密氮化硅陶瓷复合结构的连接，接头具有高强度、耐高温的特点和优势，解决了氮化硅陶瓷复合结构不耐高温的问题；本发明制备的焊料具有优异的析晶性，高结晶率使得连接层析出高熔点陶瓷相结构，提高了接头耐高温性能，焊接完成后的氮化硅陶瓷复合结构能在850℃条件下长时间使用，在1000℃短时使用；本发明的玻璃焊料在经过焊接热循环后发生析晶，形成了玻璃-陶瓷结构，是保证焊缝能够耐高温的关键技术。是保证焊缝能够耐高温的关键技术。是保证焊缝能够耐高温的关键技术。


技术研发人员：孙良博 张杰 刘春凤 单提鹏 王烁昊
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2022.09.13
技术公布日：2022/11/11