首页 理论教育 使用液镓清洗表面污染物的效果和方法

使用液镓清洗表面污染物的效果和方法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于大部分金属来说,其表面氧化物层是固相扩散键合的主要障碍。尽管可以在键合之前采用研磨的方法将金属表面上的氧化物层去除,但如果将这些金属表面暴露在空气中,新的氧化物层将很快生成。图9.7 采用氧化膜去除法所获得的Co 基超合金接头的光学显微照片采用这种表面处理方法,可保证所得到的超合金接头具有良好的键合质量,尽管在焊缝中依然存在一些氧化物。对Al接触面进行相同的表面处理也可大大提高键合强度。

使用液镓清洗表面污染物的效果和方法

对于大部分金属来说,其表面氧化物层是固相扩散键合的主要障碍。这些金属,如Ni、Cr、Al、Co、Ti、W等,都具有很高的氧亲和力。在进行键合的同时,其表面上将瞬间生成氧化物。尽管可以在键合之前采用研磨的方法将金属表面上的氧化物层去除,但如果将这些金属表面暴露在空气中,新的氧化物层将很快生成。如果在扩散键合进行之前采用离子溅射的方法对接触面进行实时清理,则有可能获得高质量的键合[5]。显然,这种需要价格昂贵、结构复杂的离子溅射设备进行配套的扩散键合设备只适用于实验测试或者一些不考虑生产成本的应用场合。

最近,研究人员发明了一种可在扩散键合进行之前将材料表面氧化物去除或改性的表面处理方法[21]。该方法不属于化学方法,可将Ni基超合金、铝铁合金[3]等一系列合金材料表面上的Al、Cr氧化物去除或改性。具体操作程序是用液态镓浸泡过的金刚石砂纸对材料表面进行研磨处理,处理时间不超过1min。

978-7-111-30042-7-Part02-41.jpg

图9.7 采用氧化膜去除法所获得的Co 基超合金接头的光学显微照片

(图中箭头所指位置大致为焊缝位置)

采用这种表面处理方法,可保证所得到的超合金接头具有良好的键合质量,尽管在焊缝中依然存在一些氧化物。在某些条件下所获得的键合面上的组织结构和化学成分等与母材一致。图9.7所示为采用上述方法所得到的超合金键合界面组织结构照片[3]。对由铬镍铁600和铬镍铁718所组成的异种材料键合进行高温测试时发现,接头的使用寿命与母材铬镍铁600相当。以上实验结果不但证明了应用该种表面处理方法可获得高强度结合,还证明了添加少量镓不会影响铬镍铁600的高温性能表现[22]。(www.xing528.com)

对Al接触面进行相同的表面处理也可大大提高键合强度。图9.8所示为Al的键合强度和韧性几乎与母材一致[23]

978-7-111-30042-7-Part02-42.jpg

图9.8 采用扩散键合所得到的Al6082接头的强度和韧性几乎与母材一致[23]

(经拉伸失效后,试样失效位置都远离焊缝)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈