PZT压电陶瓷与TC4合金钎焊连接界面结构设计

作者：肖海英 张书野 杜勿默 林盼盼 林铁松

单位：1.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室2.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

关键词：钛锆酸铅陶瓷  磁控溅射  表面金属化  钛六铝四钒合金  间接钎焊

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(9):-

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210912

摘要：

压电陶瓷由于具有逆压电效应被应用于超声电机的制造中，为克服超声电机制造过程中采用有机物粘接方式出现的接头导电性差、易老化和连接精度低等问题，本工作采用磁控溅射方式对 PZT 压电陶瓷进行表面金属化以提高 PZT 压电陶瓷与 TC4 钛合金之间的焊接性并探究了不同金属化层对钎焊接头微观组织的影响。结果表明：Ag 与母材之间的结合力较差，未焊合位置出现于 Ag 层与母材的结合处。当使用 Ti/Ag 作为金属化层时，由于 Ag 与 Ti 的结合力较差，未焊合易出现于 Ti 与Ag 的结合处。当金属化层为 Ni/Ag 时，Ni 可与钎料形成 Ni—Sn 层，提高接头的连接可靠性。最终确定母材表面金属化层选用复合金属层即母材/Ti/Ni/Ag 结构，并对该连接接头典型微观组织进行了分析。结果表明，该复合金属层可提高金属化层与母材之间的结合力并实现 PZT 陶瓷母材与 TC4 合金之间的有效连接。连接界面微观组织结构为 β-Sn/Ag3Sn/β-Sn+Ni3Sn4/Ni3Sn+Ni/Ti2Ni/Ti2Ni+α-Ti/PZT。

基金项目：

国家自然科学基金(51975150和51974101)； 黑龙江省自然科学基金(LH2020E037)； 云南省重大科技专项云南省稀贵金属材料基因工程(一期2020)–贵金属材料专业数据库建设及应用示范(Ⅰ期)(202002AB080001–1)；

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参考文献：

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