专利名称：一种不锈钢与陶瓷的封接方法
技术领域：
本发明涉及金属冶金，具体说是一种不锈钢与陶瓷的封接方法。
背景技术：
陶瓷已成为现代高技术材料的重要组成部分，陶瓷与金属异种材料的焊接和应用也日益受到人们的高度重视。目前，公知的国内产业化的封接产品大体是采用陶瓷与铁镍合金、无氧铜、钨、钼、膨胀合金等，对这些金属除一般要求外，主要是要求线膨胀系数与陶瓷接近，但是这些材料属于稀有金属，价格比较昂贵，从而造成产品成本比较高。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明的目的是提供一种不锈钢与陶瓷的封接方法，具体步骤如下 a.碱洗法去除不锈钢件油脂、污垢；
b.将步骤a所得不锈钢件进行电解处理； c.将步骤b所得不锈钢件镀镍后进氢气炉或真空炉内，烧至800°C ，保温20分钟，然后待温度降至5(TC时出炉；
d.金属化陶瓷件； e.将步骤C所得不锈钢件和步骤d所得陶瓷件竖直，保持不锈钢件和陶瓷件接触面间隙在0. 1 0. 2mm之间，然后在间隙上方放入Ag-Cu焊料；放入氢气炉内，炉温生温控制在每15分钟15(TC，升至78(TC时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。 所述金属化陶瓷件是采用活性Mo-Mn法金属化膏的配方组成为Mo45 % ，Mn018. 2%，A120320. 9%，Si0212. l%，Ca02. 2%，Mg01. l%，Fe203 0. 5%，将各种料的粉末按比例称好，加入硝棉溶液、醋酸丁酯、草酸二乙酯后经球磨稀释后涂覆。
所述不锈钢件进行电解处理是把不锈钢件作为阳极，阴极用铅制成，电解液配方及抛光规范为正磷酸(H3P04) 65 % ，硫酸(H2S04) 15 % ，铬酐(Cr03) 6 % ，去离子水14 % ，电流密度0. 2A/cm2 0. 5A/cm2，电压6V 12V，工作温度75°C，时间5min 10min ;电抛光后，将零件放入2% 5%氨水内中和15s 20s，再用水清洗，无水乙醇脱水，烘干；以去除表面氧化皮。所述碱洗法是把不锈钢件浸入浓度为50g/L 100g/L、温度为6(TC氢氧化钠
(NaOH)中2 4小时，取出后立即在温水中彻底清洗，然后再用冷水清洗，无水乙醇脱水，烘
干，去除油脂、污垢后进行电解处理。 所述不锈钢的壁厚应在0. 5mm之内。 本方案具在真空条件下不放气、无磁、具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性，价格适中(与铁镍合金相比价格只是它的百分之十)等特点，目前不少科技领域中都有此需求，因此，解决不锈钢与陶瓷封接钎焊是有着广阔的潜在市场。
图1是本发明实施例的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例，具体说明本发明。 如图l所示，图中1、3为不锈钢，2为陶瓷。 实施例l a.把不锈钢件浸入浓度为50g/L、温度为6(TC氢氧化钠(NaOH)中4小时，取出后立即在温水中彻底清洗，然后再用冷水清洗，无水乙醇脱水，烘干，去除油脂、污垢；
b.将步骤a所得不锈钢件1、3作为阳极，阴极用铅制成，电解液配方及抛光规范为正磷酸(H3P04)65X，硫酸(H2S04)15X，铬酐(Cr03)6%，去离子水14%，电流密度0. 2A/cm2，电压12V，工作温度75。C，时间5min ;电抛光后，将零件放入5%氨水内中和20s，再用水清洗，无水乙醇脱水，烘干；以去除表面氧化皮； c.将步骤b所得不锈钢件1、3镀镍后进氢气炉内烧至80(TC，保温20分钟，然后待温度降至5(TC时出炉，使不锈钢件1、3退火，释放应力； d.金属化陶瓷件是采用活性Mo-Mn法金属化膏的配方组成为Mo45X，Mn018. 2%，A120320. 9%， Si0212. l%，Ca02. 2%，Mg01. l%，Fe203 0. 5%，将各种料的粉末按比例称好，加入硝棉溶液、醋酸丁酯、草酸二乙酯后经球磨稀释后用毛刷涂覆。
e.将步骤c所得不锈钢件1、3和步骤d所得陶瓷件2两端各留间隙D释放应力，D取值0. 3mm，与陶瓷件2配合处不锈钢1、3的壁厚应在0. 5mm之内，以防止焊接加热时产生应力；不锈钢1、3与陶瓷件2竖直，保持动配合状态，间隙在0. 08mm，然后在间隙上方放入Ag-Cu焊料；放入氢气炉内，炉温生温控制在每15分钟15(TC左右，升至780°C时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。
实施例2 a.把不锈钢件浸入浓度为100g/L、温度为6(TC氢氧化钠(NaOH)中2小时，取出后立即在温水中彻底清洗，然后再用冷水清洗，无水乙醇脱水，烘干，去除油脂、污垢；
b.将步骤a所得不锈钢件1、3作为阳极，阴极用铅制成，电解液配方及抛光规范为正磷酸(H3P04)65X，硫酸(H2S04)15X，铬酐(Cr03)6%，去离子水14%，电流密度0. 5A/cm2，电压6V，工作温度75。C，时间10min ;电抛光后，将零件放入5%氨水内中和15s，再用水清洗，无水乙醇脱水，烘干；以去除表面氧化皮； c.将步骤b所得不锈钢件1、3镀镍后进氢气炉内烧至80(TC，保温20分钟，然后待温度降至5(TC时出炉，使不锈钢件1、3退火，释放应力； d.金属化陶瓷件是采用活性Mo-Mn法金属化膏的配方组成为Mo45X，
Mn018. 2%，A120320. 9%， Si0212. l%，Ca02. 2%，Mg01. l%，Fe203 0. 5%，将各种料的粉末
按比例称好，加入硝棉溶液、醋酸丁酯、草酸二乙酯后经球磨稀释后用毛刷涂覆。 e.将步骤c所得不锈钢件1、3和步骤d所得陶瓷件陶瓷件2两端各留间隙D， D
取值1. Omm，与陶瓷件2配合处不锈钢1、3的壁厚应在0. 5mm之内，以防止焊接加热时产生
应力；不锈钢1、3与陶瓷件2竖直，保持动配合状态，间隙在0. lmm，然后在间隙上方放入Ag-Cu焊料；放入氢气炉内，炉温生温控制在每15分钟15(TC左右，升至78(TC时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。
实施例3 a.把不锈钢件浸入浓度为75g/L、温度为6(TC氢氧化钠(NaOH)中3小时，取出后立即在温水中彻底清洗，然后再用冷水清洗，无水乙醇脱水，烘干，去除油脂、污垢；
b.将步骤a所得不锈钢件1、3作为阳极，阴极用铅制成，电解液配方及抛光规范为正磷酸(H3P04)65X，硫酸(H2S04)15X，铬酐(Cr03)6%，去离子水14%，电流密度0. 4A/cm2，电压8V，工作温度75°C ，时间8min ;电抛光后，将零件放入4%氨水内中和13s，再用水清洗，无水乙醇脱水，烘干；以去除表面氧化皮； c.将步骤b所得不锈钢件1、3镀镍后进真空炉内烧至80(TC，保温20分钟，然后待温度降至5(TC时出炉，使不锈钢件1、3退火，释放应力； d.金属化陶瓷件是采用活性Mo-Mn法金属化膏的配方组成为Mo45X，Mn018. 2%，A120320. 9%， Si0212. l%，Ca02. 2%，Mg01. l%，Fe20 30. 5%，将各种料的粉末按比例称好，加入硝棉溶液、醋酸丁酯、草酸二乙酯后经球磨稀释后用毛刷涂覆。
e.将步骤c所得不锈钢件1、3和步骤d所得陶瓷件陶瓷件2两端各留间隙D， D取值0. 8mm，与陶瓷件2配合处不锈钢1、3的壁厚应在0. 5mm之内，以防止焊接加热时产生应力；不锈钢1、3与陶瓷件2竖直，保持动配合状态，间隙在0. 10mm，然后在间隙上方放入Ag-Cu焊料；放入氢气炉内，炉温生温控制在每15分钟15(TC左右，升至78(TC时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。 按上述方案制备的零件，在真空条件下不放气、无磁、具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性，而且材料价格 中。
权利要求
一种不锈钢与陶瓷的封接方法，其特征在于包括如下步骤a.碱洗法去除不锈钢件油脂、污垢；b.将步骤a所得不锈钢件进行电解处理；c.将步骤b所得不锈钢件镀镍后进氢气炉或真空炉内，烧至800℃，保温20分钟，然后待温度降至50℃时出炉；d.金属化陶瓷件；e.将步骤c所得不锈钢件和步骤d所得陶瓷件竖直，保持不锈钢件和陶瓷件接触面间隙在0.1～0.2mm之间，然后在间隙上方放入Ag-Cu焊料；放入氢气炉内，炉温生温控制在每15分钟150℃，升至780℃时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。
2. 根据权利要求l所述的封接方法，其特征在于所述金属化陶瓷件是采用活性Mo-Mn 法金属化膏的配方组成为Mo45%， Mn018. 2%， A120320. 9%， Si0212. 1 %， Ca02. 2%， Mg01. 1%， Fe2030. 5%，将各种料的粉末按比例称好，加入硝棉溶液、醋酸丁酯、草酸二乙酯 后经球磨稀释后涂< >覆。
3. 根据权利要求1所述的封接方法，其特征在于所述不锈钢件进行电解处理是把 不锈钢件作为阳极，阴极用铅制成，电解液配方及抛光规范为正磷酸(H3P04)65X，硫酸 (H2S04) 15%，铬酐(Cr03)6X，去离子水14%，电流密度0. 2A/cm2 0. 5A/cm2，电压6V 12V，工作温度75°C ，时间5min 10min ;电抛光后，将零件放入2 % 5 %氨水内中和15s 20s，再用水清洗，无水乙醇脱水，烘干；以去除表面氧化皮。
4. 根据权利要求1所述的封接方法，其特征在于所述碱洗法是把不锈钢件浸入浓度 为50g/L 100g/L、温度为6(TC氢氧化钠(NaOH)中2 4小时，取出后立即在温水中彻底 清洗，然后再用冷水清洗，无水乙醇脱水，烘干，去除油脂、污垢后进行电解处理。
5. 根据权利要求l所述的封接方法，其特征在于所述不锈钢的壁厚应在0.5mm之内。
全文摘要
本发明涉及金属冶金，具体说是一种不锈钢与陶瓷的封接方法。包括如下步骤a.碱洗法去除不锈钢件油脂、污垢；b.将步骤a所得不锈钢件进行电解处理；c.将步骤b所得不锈钢件镀镍后进氢气炉或真空炉内，烧至800℃，保温20分钟，然后待温度降至50℃时出炉；d.金属化陶瓷件；e.将步骤c所得不锈钢件和步骤d所得陶瓷件叠放，保持不锈钢件和陶瓷件动配合状态，间隙在0.05～0.10mm之间，然后在焊料流入上方放入Ag-Cu焊料；炉温生温控制在每15分钟150℃，升至780℃时，焊料全面流散后，保温5分钟，降温，降温速度和升温速度相同。按上述方案制备的零件，在真空条件下不放气、无磁、具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性，而且材料价格适中。
文档编号C04B37/02GK101747074SQ20081022996
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年12月19日
发明者谭庆生, 赵淑艳 申请人:中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司