[发明专利]一种大气环境下快速原位生成同质相氧化铝陶瓷的连接方法

权利要求书

1.一种大气环境下原位生成氧化铝陶瓷的连接方法，所述连接材料包括材质相同或不同的母材一（1）和母材二（2），其特征在于：包括以下步骤：

I、被连接材料进行的表面处理：对母材一（1）、母材二（2）进行打磨，中间层（3）采用超声清洗；

II、母材一（1）置于下层、母材二（2）置于上层及中间层（3）在中间组装成“三明治”叠层结构；

III、在母材二（2）上施加相对于所述连接界面的预压力；

IV、用加热装置对母材一（1）与母材二（2）的连接部位进行局部快速加热至设定温度700～900℃；

V、以超声装置对母材二（2）施加相对于所述连接面的高频超声振动，超声振动的频率为15kHz～50kHz、振幅为5μm～40μm，超声振动时间为0～1000秒；

VI、超声振动完成后，停止加热并继续保压至所述连接部位冷却至温度200+/-20℃，加速冷却。

2.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述氧化铝陶瓷为工业生产中使用的多晶氧化铝陶瓷或高纯的单晶蓝宝石。

3.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述母材一（1）为氧化铝陶瓷、母材二（2）为氧化铝陶瓷；或者所述母材一（1）为氧化铝陶瓷、母材二（2）为金属材料中的一种；或者所述母材一（1）为金属材料中的一种、母材二（2）为氧化铝陶瓷。

4.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述中间层（3）为纯铝、铝-锌、铝-铜、铝-硅或铝-镁合金中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述母材一（1）的形状为块状、棒状、片状或板状；所述母材二（2）的形状为块状、棒状、片状或板状；所述中间层（3）的形状为片状、箔状、条状或块状。

6.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述中间层（3）的尺寸应比被连接母材一（1）、母材二（2）接头界面的横截面尺寸在一个方向上大0.5～2mm，并对称向两端伸出；所述中间层（3）的厚度为0.1～0.5mm。

7.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述设定温度应高于中间层（3）熔点40℃～300℃；所述加热装置升温速率为300～500℃/min。

8.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：将连接界面温度升至所述设定温度0～5秒后，并在此恒定温度下开始所述步骤V的施加高频超声振动。

9.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：其中焊接接头方式可以为对接或搭接；对接或搭接上述连接材料时，上述步骤I～VI中母材一（1）与母材二（2）横向水平放置。

10.根据权利要求1所述的连接方法，其特征在于：所述步骤IV中的加热装置还包括实时温度监控设备。