蓝宝石金属化及蓝宝石与金属焊接(蓝宝石与不锈钢连接)

2018-5-24 21:36:11      点击:

     蓝宝石广泛应用与微波通讯、红外线探测、轨道飞行器光学窗口、导弹整流罩、雷达及高温真空观察窗口等高端技术领域。硫化锌晶体具有硬度低、成本高、对微波和光线散射性较高,蓝宝石为α氧化铝单晶材料,具有强度高、比重更小、光学和电磁波性能更加优良,蓝宝石是替代目前应硫化锌光学窗的理想材料。

蓝宝石与金属连接技术是目前蓝宝石走向实际应用必须要解决的技术问题,蓝宝石与金属的连接方法有粘结、机械压接、蓝宝石与金属焊接等工艺。蓝宝石粘接结构剪切强度较低、不能承受300℃以上高温、结合界面易老化失效,严重影响蓝宝石与金属结构件的可靠性和工作性能。蓝宝石机械连接结构容易使蓝宝石断裂和应力损坏,气密性也容易失效。所以蓝宝石与金属焊接工艺是目前解决蓝宝石与金属连接工艺的理想方法。在国外焊接工艺的蓝宝石与金属连接件已广泛应用于各种武器和先进国防设备中,解决蓝宝石与金属焊接工艺迫在眉睫。

    现在蓝宝石与金属焊接工艺主要由氧化物玻璃蓝宝石与金属焊接焊接、金属熔接法、金属钎焊等焊接工艺。

氧化物玻璃焊接法金属连接蓝宝石与金属时,结合界面脆性较大,焊接界面无法缓冲蓝宝石与金属热膨胀系数差异对温度变化带来的应力破坏,玻璃相焊料无法深入蓝宝石内部,只是以物理原理结合的粘合,接头抗剪切强度较低;金属熔接法工艺复杂、成本高昂、局部应力较大、难以焊接较大面积的蓝宝石与金属连接结构,容易出现裂纹和应力失效。

蓝宝石活性金属直接钎焊工艺可以解决以上出现的主要问题,采用不超过1000℃的加工工艺,焊缝连接材料具有一定塑性,可以缓冲连接界面的应力差异,焊料种活性金属成分和蓝宝石表面进行化合物结合,强度高、耐冷热冲击,但需要注意活性焊料带来的色心问题。