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本文在真空条件下,进行了Si3N4/Ti/Cu/Ti/Si3N4的部分瞬间液相 (PTLP) 连接和Si3N4/Ti/CuNi/Cu/Ti/Si3N4的二次PTLP连接试验,测定了连接接头的室温四点弯曲强度。采用SEM、EDS等微观分析手段分析了连接界面区域的元素分布和界面结构,研究了中间层厚度、连接工艺参数等对反应层厚度和接头室温强度的影响。
本文采用Ti/Cu/Ti中间层对Si3N4陶瓷进行PTLP连接,得到了在本文试验范围内,采用Ti箔厚度为10μm、Cu箔厚度为250μm,在1050℃、保温3h的试验条件下所得Si3N4/Ti/Cu/Ti/Si3N4连接接头的室温四点弯曲强度最高,为209.5Mpa。研究表明:Ti箔过薄时由于不能形成连续的反应层导致连接强度极低,但当Ti箔过厚时则因脆性反应层过分增厚,使连接强度降低;在PTLP连接时,当连接温度和保温时间不变,且连接时间能保证等温凝固过程充分进行的条件下,Si3N4/Ti/Cu/Ti/Si3N4连接界面结构、反应层厚度、等温凝固层厚度随Ti箔厚度改变而改变。