溅射Al对Si3N4润湿性的改善与钎焊
来源期刊：金属学报2017年第12期
论文作者：刘葛亮 马冰洋 尚海龙 陈凡 李荣斌 李戈扬
文章页码：1645 - 1650
关键词：Si3N4陶瓷;润湿;溅射薄膜;钎焊;
摘 要：采用溅射Al和Al-Ni薄膜作为钎料的方法,研究了溅射Al对Si3N4的润湿作用,实现了铝基薄膜钎料对Si——3N4陶瓷的直接钎焊。结果表明,Al直接溅射在Si3N4表面所获得的各钎焊接头钎缝致密饱满,与陶瓷形成无反应过渡层的良好冶金结合,纯Al钎焊接头的剪切强度为106 MPa,Al-1.0%Ni亚共晶钎焊接头的强度提高到148 MPa,Al-3.0%Ni接头的强度因钎缝形成共晶组织而略有降低,为132 MPa,这些接头的剪切断裂均产生于钎缝之中。采用首先溅射Ni薄膜作为底层的Al-1.0%Ni薄膜钎料进行了对比,这种钎料得到的钎焊接头断裂产生于钎缝与陶瓷的界面,强度也仅为81 MPa。这表明,高能量溅射Al粒子直接撞击对Si3N4具有"润湿"作用,使得Al和Al-Ni合金薄膜熔化后即可实现对Si3N4的钎焊。
刘葛亮1，马冰洋1，尚海龙1,2，陈凡1，李荣斌2，李戈扬1
1. 上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室2. 上海电机学院
摘 要：采用溅射Al和Al-Ni薄膜作为钎料的方法,研究了溅射Al对Si3N4的润湿作用,实现了铝基薄膜钎料对Si——3N4陶瓷的直接钎焊。结果表明,Al直接溅射在Si3N4表面所获得的各钎焊接头钎缝致密饱满,与陶瓷形成无反应过渡层的良好冶金结合,纯Al钎焊接头的剪切强度为106 MPa,Al-1.0%Ni亚共晶钎焊接头的强度提高到148 MPa,Al-3.0%Ni接头的强度因钎缝形成共晶组织而略有降低,为132 MPa,这些接头的剪切断裂均产生于钎缝之中。采用首先溅射Ni薄膜作为底层的Al-1.0%Ni薄膜钎料进行了对比,这种钎料得到的钎焊接头断裂产生于钎缝与陶瓷的界面,强度也仅为81 MPa。这表明,高能量溅射Al粒子直接撞击对Si3N4具有"润湿"作用,使得Al和Al-Ni合金薄膜熔化后即可实现对Si3N4的钎焊。
关键词：Si3N4陶瓷;润湿;溅射薄膜;钎焊;
