[发明专利]一种多孔氮化硅陶瓷的表面金属化方法

摘要

本发明公开了一种多孔氮化硅陶瓷表面金属化方法，包括金属化粉末制备、基材的选用与处理、金属化粉末的涂覆与控制、表面金属化处理等步骤，其中本发明的金属化粉末选用粒径为20 nm~80 nm的纳米Si3N4颗粒、10μm~100μm Si粉、10μm~100μm Ti粉，其中Si3N4的质量百分比为1~10 wt.%，Si粉的质量百分比为1~10 wt.%，余量为Ti粉。本发明的技术方案实现了多孔氮化硅陶瓷表面的改性，可在多孔氮化硅陶瓷的表面获得一层均匀、致密且与陶瓷基体之间连接过度良好的活性金属涂层，缓和了陶瓷基体与金属涂层之间的应力。金属化涂层的形成提高了多孔氮化硅陶瓷表面的耐磨性，降低了其吸水性，并显著提高了钎焊过程中钎料在多孔陶瓷表面的铺展性和润湿性。

主权项

1.一种多孔Si3N4陶瓷表面金属化方法，其特征在于步骤如下：1）金属化粉末制备：将粒径为20 nm~80 nm的纳米Si3N4颗粒、粒径为10 μm~100 μm Si粉、粒径为10 μm~100 μm Ti粉进行球磨混合4~6 h，其中Si3N4的质量百分比为1~10 wt.%，Si粉的质量百分比为1~10 wt.%，余量为Ti粉；2）基材的选用与处理：选用孔隙率为20%~70%的多孔氮化硅陶瓷作为基材，将待金属化处理的基材表面进行打磨抛光处理后的多孔氮化硅陶瓷表面，并在丙酮溶液中超声清洗15 min~20 min；3）金属化粉末的涂覆与控制：的将步骤1）中处理后的金属化粉末涂覆在步骤2）中处理后的基材表面，金属化粉末的涂覆为干性涂覆，将干燥的金属化粉末敷于基材表面，金属化粉末的涂覆厚度控制在100~500 μm之间，金属化粉末的涂覆厚度经微型模具控制；4）表面金属化处理：将步骤3）中涂覆金属化粉末的多孔氮化硅陶瓷置于加热装置上，在惰性气氛的保护下进行加热，控制加热温度为200~500 ℃；在控制并持续保持加热的情况下对涂覆金属化粉末的多孔氮化硅陶瓷进行激光熔覆，在多孔氮化硅陶瓷表面形成涂层，至熔覆过程结束停止加热并冷却至室温，即完成多孔氮化硅陶瓷的表面金属化。