如何进行碳化硅(SiC)陶瓷材料的焊接

此外，在SiC陶瓷的钎焊过程中，除了选择合适的钎料外，还需要严格控制钎焊温度和保温时间等工艺参数。只有合适的钎焊温度和保温时间才能实现SiC陶瓷的焊接，并获得较高的接头强度。如果钎焊温度过高或保温时间过长，都会导致钎料的流失，使钎缝中出现空洞，从而影响接头的性能。

以利用非自耗电弧熔融技术制备的22Ti-78Si（ωt%）高温共晶钎料为例,介绍连接SiC陶瓷的几个基本步骤：

1.准备SiC陶瓷和钎料：

使用金刚石锯将SiC陶瓷切割成所需尺寸。

使用线切割技术，将非自耗电弧熔融技术制备的22Ti-78Si钎料切割成适合焊接SiC陶瓷的大小。

2.钎料减薄：

通过机械方式，将钎料减薄至所需的厚度范围，通常为50~200μm。

3.抛光处理：

使用约1μm的金刚石研磨膏对SiC陶瓷和钎焊部位进行初步抛光。

在组装前，再使用0.5μm的金刚石研磨膏对SiC陶瓷和钎料进行进一步抛光，以确保表面光洁度。

4.清洗：

将SiC陶瓷和钎料放入丙酮溶液中，使用超声波进行清洗。

清洗后，用去离子水漂洗，以去除残留的丙酮和其他杂质。

5.组装与施加压力：

在组装反应副时，将SiC陶瓷和钎料按照预定的方式放置，并在待连接件上施加约为150Pa的微压力。

6.钎焊：

将反应副置于真空度优于10^-2Pa的环境中。

以10℃/min的升温速度将温度升至钎焊温度范围（通常为1380℃~1420℃）。

在此温度下保持一段时间（通常为5~20min），以确保钎料充分熔化并渗透到SiC陶瓷的缝隙中。

7.冷却：

焊接完成后，让焊件在炉内自然冷却。

1.准备钎料：

选取一定厚度与纯度的Au箔、Ni箔、Pd箔和Ti箔，将它们按顺序组合成钎料。

2.SiC陶瓷表面处理：

去除SiC陶瓷待焊面的油污。

使用金刚石对SiC陶瓷待焊面进行打磨，然后用金刚石抛光机进行抛光处理。

3.钎料固定：

在两块进行表面处理后的SiC陶瓷的待焊面之间贴合放置钎料，并用胶水进行粘结固定。

4.钎焊：

将被焊工件放入真空钎焊炉内进行加热。

先升温至250350℃并保温一段时间（如2530min），使胶水完全挥发。

继续升温至钎焊温度（如1150℃~1300℃），使钎料完全转变为液相，并保温一段时间（如10min）。

然后降温，使钎缝内凝固形成Au基固溶体等组织。

5.冷却与检查：

自然降温至室温。

检查钎焊接头的质量，确保其致密且无明显缺陷。