[发明专利]锡青铜与碳化硅陶瓷复合件及其制造方法

权利要求书

1.一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，包括以下步骤：

提供一锡青铜件、一碳化硅陶瓷件、一铝箔及一镍箔；

将碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件放入一连接模具中，使铝箔和镍箔夹放在碳化硅陶瓷件与锡青铜件之间，并且铝箔与碳化硅陶瓷件相邻，镍箔与锡青铜件相邻；

将连接模具放入一热压烧结炉中，在保护气氛下使碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件连接为锡青铜与碳化硅陶瓷复合件；

待冷却后取出锡青铜与碳化硅陶瓷复合件。

2.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述连接模具放入热压烧结炉后，对热压烧结炉抽真空至10^-3Pa级，然后充入氩气作为保护气氛，充入氩气后热压烧结炉内压力为0.3～0.6MPa，并在保护气氛下将热压烧结炉升温。

3.如权利要求2所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述固相扩散连接是在如下工艺参数下进行：升温速率为1～20℃/min，连接时温度为680～980℃，连接时温度的保温时间为40～80min，轴向压力为10～50MPa。

4.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述铝箔的厚度为0.1～0.5mm。

5.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述镍箔的厚度为0.1～0.5mm。

6.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：该连接模具包括一上压头和一下压头，该上压头和下压头分别从两端将放置于连接模具中的碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件压紧并对该碳化硅陶瓷件、铝箔、镍箔及锡青铜件施加轴向压力。

7.如权利要求1所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的制造方法，其特征在于：所述打磨和清洗步骤是指用金刚石砂纸打磨碳化硅陶瓷件，用碳化硅砂纸对锡青铜件、铝箔和镍箔进行打磨，再用盛装有乙醇的超声波清洗器进行振动清洗5～15分钟。

8.一种锡青铜与碳化硅陶瓷复合件，该锡青铜与碳化硅陶瓷复合件包括一锡青铜件、一碳化硅陶瓷件及连接该锡青铜件与该碳化硅陶瓷件的连接层，其特征在于：该连接层包括一第一过渡层、一铝层、一第二过渡层、一镍层及一第三过渡层，该第一过渡层位于碳化硅陶瓷件与铝层之间，第一过渡层主要由铝碳化合物及硅铝化合物组成，该第二过渡层位于铝层与该镍层之间，第二过渡层主要由铝镍化合物及铝镍固溶体组成，该第三过渡层位于镍层与锡青铜件之间，第三过渡层主要由镍铜固溶体及镍铜化合物组成。

9.如权利要求8所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件，其特征在于：该锡青铜与碳化硅陶瓷复合件的锡青铜/碳化硅陶瓷界面的剪切强度为50～80MPa，抗拉强度为60～100MPa。

10.如权利要求8所述的锡青铜与碳化硅陶瓷复合件，其特征在于：该第三过渡层还包括镍锡化合物及镍锡固溶体。