特種陶瓷材料雖然具有優(yōu)異的絕緣(大部分陶瓷),、耐高溫,、抗腐蝕性能及耐磨性能，但其脆性大,，加工性能很差難以制備出大型或者是形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件,。金屬材料具有優(yōu)良的室溫強度、韌性,、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,，與陶瓷材料在性能上形成了一種明顯的互補關(guān)系。使用連接技術(shù)將兩種材料可靠的結(jié)合起來,，就可以充分利用各自的優(yōu)良性能,，制造出滿足要求的復(fù)雜構(gòu)件。
由于陶瓷材料與金屬材料化學鍵結(jié)構(gòu)根本不同,，加上陶瓷本身特殊的物理化學性能,，因此無論是與金屬連接還是陶瓷自身的連接都存在不少的難題。其主要體現(xiàn)在如下兩個問題,，其一：陶瓷材料主要由離子鍵和共價鍵組成,，金屬材料則主要是由金屬鍵構(gòu)成，二者幾乎不浸潤,，因此需要考慮陶瓷與金屬材料的潤濕性問題,，其二：兩者的線膨脹系數(shù)一般相差較大，當采用熱封或者機械連接時,，陶瓷與金屬的接頭處會有較大的應(yīng)力殘留,，削弱接頭的力學性能甚至使接頭受到破壞開裂，因此需考慮結(jié)頭處的熱應(yīng)力緩解問題,。
常見的連接方式是采用釬焊工藝,，利用熔點低于被焊材料的金屬或非晶材料做釬料,，加熱到低于被焊件母材熔點，高于釬料熔點溫度,，利用融化的釬料來潤濕母材,、填充焊縫，實現(xiàn)被焊材料相互連接,。
固相擴散連接是目前研究較多的耐高溫陶瓷/金屬連接方式,，其工作原理是：兩個同種或異種材質(zhì)在高溫及一定壓力下緊密接觸，表面發(fā)生塑性變形,，原子間實現(xiàn)相互擴散,，形成良好的接頭。
該工藝的優(yōu)點是接頭處質(zhì)量穩(wěn)定,，連接強度高,，可焊接較大截面的接頭，一次可焊多個接頭,，效率較高，可增加中間層,，對陶瓷材料無需表面金屬化,。但該法工藝過程復(fù)雜，可滿足高溫和耐蝕條件下的應(yīng)用要求,。對連接表面狀態(tài)和連接設(shè)備要求高,。
客戶實驗設(shè)備：P2型 真空熱壓燒結(jié)多功能一體爐
實驗步驟：
1、抽真空(抽至10-2Pa),；
2,、升溫加熱(升溫至1250℃，升溫速率15℃/min),；
3,、1250℃保溫100min(1小時40min)；
4,、1250℃保溫15min時開始(加壓)加力6t,，加力過程持續(xù)60min(溫度1250℃)；
5,、加力6t完成之后保壓15min(溫度仍為1250℃),；
6、卸載壓力,，10min壓力卸載至0(溫度仍為1250℃),；
?7、壓力卸載完成,，隨爐從1250℃自動降溫至室溫,。
實驗圖集
真空熱壓燒結(jié)達成了客戶的實驗工藝要求,，側(cè)開門結(jié)構(gòu)，非常適合大尺寸的模具裝卸,，操作方便,。實驗過程中，壓力及位移控制準確,，精度高,，保證了擴散連接工藝的壓制精度，整個工作區(qū)爐溫均勻性好,，壓制的產(chǎn)品質(zhì)量高,，金屬基材沒有出現(xiàn)過熱熔化的現(xiàn)象。
