[发明专利]锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法及制得的连接件

权利要求书

1.一种锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，包括以下步骤：

提供待连接的锡青铜件、氧化铝陶瓷件，及金属中间层作为连接介质；

对该锡青铜件、氧化铝陶瓷件及金属中间层的待连接表面进行打磨、清洗并吹干；

提供一石墨模具，该石墨模具包括上压头、下压头及中模，该中模包括上部、与上部连接的下部及贯通该上部及下部的容置部，该上部沿垂直于上部与下部连接方向的截面积小于下部沿垂直于上部与下部连接方向的截面积；

将该锡青铜、氧化铝陶瓷及金属中间层放入中模的容置部，使金属中间层夹放在锡青铜件与氧化铝陶瓷件之间，氧化铝陶瓷件位于上部，锡青铜件位于下部，然后用所述上、下压头压紧；

将该石墨模具放入一放电等离子体烧结设备的炉膛中，对锡青铜、氧化铝陶瓷及金属中间层施加脉冲电流以进行放电等离子体连接；

待冷却后取出锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件。

2.如权利要求1所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：所述放电等离子体连接在如下参数条件下进行：轴向压力为20～60MPa，升温速率为50～300℃/min，连接温度为700～900℃，保温时间为20～40分钟，炉膛内的真空度为6～10Pa。

3.如权利要求1所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：该金属中间层包括一铜箔、一镍箔及一钛箔。

4.如权利要求3所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：该金属中间层置于该锡青铜与该氧化铝陶瓷之间时，该铜箔邻接锡青铜件，钛箔邻接氧化铝陶瓷件，镍箔位于铜箔与钛箔之间。

5.如权利要求3所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：该铜箔的厚度为0.1～0.3mm，该镍箔的厚度为0.3～0.6mm，该钛箔的厚度为0.1～0.3mm。

6.如权利要求1所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：所述下部的截面积为该上部截面积的1.3～2.5倍。

7.如权利要求6所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：所述下部的截面积为该上部截面积的1.5～2倍。

8.如权利要求1所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接方法，其特征在于：该放电等离子体烧结设备包括有正、负电极，所述上压头和下压头分别与该正、负电极对准连接。

9.一种锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件，其特征在于：该锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件包括一锡青铜件、一氧化铝陶瓷件及连接该锡青铜件与该氧化铝陶瓷件的连接部，该连接部包括一铜层、第一过渡层、一镍层、一第二过渡层、一钛层及一第三过渡层，该铜层与锡青铜件连接，该第一过渡层位于铜层与镍层之间，第一过渡层由铜与镍的固熔体及铜镍金属间化合物组成，该第二过渡层位于镍层与该钛层之间，第二过渡层由镍钛固熔体及钛镍金属间化合物组成，该第三过渡层位于钛与氧化铝陶瓷件之间，第三过渡层主要由钛氧化合物及钛铝金属间化合物组成。

10.如权利要求9所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件，其特征在于：该第三过渡层还包含有钛铝固熔体。

11.如权利要求9所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件，其特征在于：该第一过渡层和第二过渡层的厚度均为20～40mm，该第三过渡层的厚度为10～20μm。

12.如权利要求9所述的锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件，其特征在于：该锡青铜与氧化铝陶瓷的连接件的锡青铜/氧化铝陶瓷界面的剪切强度为50～100MPa。