[发明专利]金刚石钎焊用材料及制备方法

说明书

本发明公开了金刚石钎焊用材料，包括钎料，其原料包括，以质量分数计，铜45‑55份，银8‑15份，锌25‑40份，镍2‑3份，碳材料0.5‑1份，碳酸镁0.2‑0.3份，松香0.8‑1份。本发明的钎焊材料针对银基钎料在焊接界面性能较差，脆性较高的问题，获得了一种界面性能优秀的钎焊用材料，使钎焊产品具有良好的结构性能。

技术领域

本发明是关于磨具技术，特别是关于一种金刚石钎焊用材料及制备方法。

背景技术

钎焊，是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。钎焊时，首先要去除母材接触面上的氧化膜和油污，以利于毛细管在钎料熔化后发挥作用，增加钎料的润湿性和毛细流动性。根据钎料熔点的不同，钎焊又分为硬钎焊和软钎焊。钎料在钎焊过程中对钎焊质量起到了重要的影响，现有技术中银基钎料以及钛基钎料得到了广泛的应用。当然银基钎料在焊接界面脆性较大，焊接质量受到较大的影响，同样是现存的较为严重的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石钎焊用材料及制备方法，其能够有效地改善钎焊钎料的性能，从而在钎焊焊接产品的结构稳定性和强度性能等方面获得了显著的改善。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了金刚石钎焊用材料，包括钎料，钎料其原料包括，以质量分数计，铜45-55份，银8-15份，锌25-40份，镍2-3份，碳材料0.5-1份，碳酸镁0.2-0.3份，松香0.8-1份。

优选的，金刚石钎焊用材料，包括磨料和钎料，磨料至少包括人造金刚石、立方氮化硼，人造金刚石为SMD人造金刚石或MBD人造金刚石或DMD人造金刚石中的至少一种，钎料其原料包括，以质量分数计，铜45-55份，银8-15份，锌25-40份，镍2-3份，碳材料0.5-1份，碳酸镁0.2-0.3份，松香0.8-1份。磨料为颗粒形态，可以选择粒径0.2-0.4厘米。

在本发明的一个或多个实施方式中，碳材料为石墨烯粉末材料。

在本发明的一个或多个实施方式中，石墨烯粉末材料的粒径为80-200微米。

在本发明的一个或多个实施方式中，钎料还包括0.2-0.3份的钛。

在本发明的一个或多个实施方式中，金刚石钎焊用材料的制备方法，包括：轻材料处理：将氧化石墨烯粉末平铺在反应室内，并抽真空至5Pa后，通入甲烷和Ar气的混合气，调整混合气压强为100～500Pa，然后将工作温度升温至500～1000℃，到达工作温度后打开射频电源，调节射频功率至150-200W，处理10～30min后随炉冷却，再与碳酸镁粉末和松香粉末混合后，在80-100℃造粒成轻材料颗粒；将铜粉、银粉、锌粉以及镍粉混合形成的粉料压制作为芯材，将轻材料颗粒作为外层包覆在芯材外，获得钎焊用材料。

在本发明的一个或多个实施方式中，混合气中甲烷的体积比为5-10％。

在本发明的一个或多个实施方式中，混合气流量控制甲烷的流量为10～50sccm。

在本发明的一个或多个实施方式中，铜粉、银粉、锌粉以及镍粉中铜粉的粒径不小于于其余三者的粒径，且铜粉的粒径为200-450微米。

在本发明的一个或多个实施方式中，铜粉、银粉、锌粉以及镍粉中银粉的粒径不大于其余三者的粒径，且银粉的粒径为50-100微米。

优选的，粒径为150-350微米锌粉。粒径为100-400微米镍粉。