[发明专利]一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法

权利要求书

1.一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法是按以下步骤进行的：

一、按照质量百分比分别称取两种氧化物焊料粉末：49％～50％的CaO，其余为Al₂O₃；使用球磨机将称好的两种粉末球磨混粉，混合均匀后放入氧化铝坩埚内，将装有焊料粉末的氧化铝坩埚放入马弗炉中，从室温升至1480℃～1600℃并保温1.5h～3h，得到熔炼的玻璃液，将玻璃液体倒入蒸馏水内获得玻璃渣；将玻璃渣取出再进行球磨，随后烘干，得到粒径为8μm～15μm的CaO/Al₂O₃玻璃粉末；

将粒径为10μm的SiC粉末放入空气气氛下的马弗炉内，从室温升高至1050℃～1250℃并保温1h～3h，随后冷却至300℃～320℃，最后随炉冷却至室温，得到预氧化的SiC粉末；

按照质量比分别称取CaO/Al₂O₃玻璃粉末和预氧化的SiC粉末：70％～100％的CaO/Al₂O₃玻璃粉末，其余为预氧化的SiC粉末；使用球磨机将称好的两种粉末进行低能球磨混粉，得到CA+SiC复合焊料；

二、将预氧化的SiC陶瓷母材放入无水乙醇中超声清洗后烘干，将步骤一得到的CA+SiC复合焊料使用压片机压成薄片，得到复合钎料片；将复合钎料片放置在两个SiC陶瓷母材之间，使用有机粘接剂将其固定为一体，构成SiC/复合焊料/SiC结构待焊件；

三、将步骤二得到的待焊件放入石墨模具内，然后将石墨模具放入管式炉内，通惰性气体，然后从室温升高到300℃～350℃并保温10min～30min确保有机粘接剂完全挥发，然后升高到连接温度并保温10min～20min，然后降温到300℃～350℃，最后随炉冷却至室温，即完成CaO/Al₂O₃基复合焊料连接SiC；所述的连接温度为1480℃～1550℃。

2.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤一中按照质量百分比分别称取两种氧化物焊料粉末：49.77％的CaO，其余为Al₂O₃。

3.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤一中的球磨工艺为：球磨转速为350r/min～500r/min，持续时间3h～5h。

4.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤一中低能球磨混粉的工艺为：球磨转速150r/min～250r/min，持续时间3h～6h。

5.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤二中所述的有机粘接剂为羟乙基纤维素。

6.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤二中所述的预氧化的SiC陶瓷母材的制备方法为：使用金刚石线切割机将碳化硅陶瓷切割成块体，然后使用W2.5和W1金刚石研磨膏将碳化硅陶瓷磨至待焊面光亮如镜，将磨亮的碳化硅母材放入无水乙醇中超声清洗并烘干，然后将SiC块体放入马弗炉中，以10℃/min的升温速度从室温升高至1100℃～1300℃并保温2h～3h，随后以10℃/min的冷却速度冷却至300℃，最后随炉冷却至室温，得到预氧化的SiC陶瓷母材。

7.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤二中压片机提供的压力为7MPa～9MPa。

8.根据权利要求1所述的一种氧化钙/氧化铝基焊料连接碳化硅陶瓷的方法，其特征在于步骤三中所述的惰性气体为氩气。