AlN陶瓷与Al低温钎焊钎料设计及接头组织性能研究
哈尔滨工业大学郑州研究院 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室 河南省科学院材料研究所 格力电器（郑州）有限公司 卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司
2025-03-10
低温钎料 AlN/Al 组织性能 表面改性
针对目前缺乏适合Al N陶瓷和Al低温钎焊的钎料的问题，通过向Ag Cu Ti钎料中加入In和Sn元素来降低钎料熔点，制备了新型低温钎料Ag-28Cu-35In-2Ti和Sn-19Ag-14.35Cu-17.5In-1Ti（质量分数），从而实现AlN/Al接头的良好连接。探究了两种钎料对Al N陶瓷和Al的低温钎焊工艺和接头组织形貌及性能影响。结果表明：Sn-19Ag-14.35Cu-17.5In-1Ti钎料在钎缝处形成了InSn<sub>3</sub>、TiAl<sub>3</sub>等相对稳定的化合物。Ag-28Cu-35In-2Ti钎料在钎缝处生成Al<sub>2</sub>Cu、Ag In<sub>2</sub>和Ti Al<sub>3</sub>等相对稳定的化合物，随着焊接温度的增加，接头强度随之提高。为阻止In的扩散析出，选择在Al表面镀Ni，但镀Ni使接头导热性能有所下降。发现使用Ag-28Cu-35In-2Ti钎料进行焊接，在640℃保温30 min的条件下，接头强度最高，为20.28 MPa；在620℃保温15 min的条件下，热扩散系数可达到65.941 m<sup>2</sup>/s。该钎料为AlN陶瓷/Al的高可靠连接提供了一种新的方法。
