编号：CYYJ03165
篇名：超声波作用下多孔Si3N4陶瓷的快速润湿机理研究
作者：李政玮 许志武 陈姝 张睦坤 任勃旭 闫久春
关键词： 超声波 多孔陶瓷 润湿 钎焊 界面
机构： 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室
摘要： 为解决多孔陶瓷真空钎焊润湿时温度高、保温时间长、需真空环境和活性元素等缺点,利用超声波辅助方法实现多孔陶瓷的快速润湿,研究了超声功率对润湿效果的影响。结果表明,超声波作用下Sn9Zn非活性钎料在230℃时仅需10 s即可实现对多孔Si3N4陶瓷的润湿。超声功率为333.3 W时,钎料可渗入陶瓷基体25μm;渗入层的宽度随超声功率的增加而增大;超声功率为1000 W时,渗入层的厚度可达80μm。因焊接温度低,冷却后渗入层内的残余应力很小,陶瓷和钎料结合紧密、无裂纹。透射电镜的测试结果表明,润湿界面主要富集O元素和Zn元素。本文中多孔陶瓷的快速润湿可归因于钎料内的超强声空化作用,空化泡溃灭产生极高的温度、压力和液体流速,使非活性钎料在极短的时间内完成对陶瓷的润湿。
