声场助蓝宝石外延反应连接机理及焊缝结构与力学行为

项目名称： 声场助蓝宝石外延反应连接机理及焊缝结构与力学行为

项目编号： No.51375117

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 闫久春

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 界面接合和残余应力是决定蓝宝石（单晶α-Al2O3）连接接头力学性能的两个重要因素。本研究提出一种基于蓝宝石表面外延反应形成"蓝宝石/铝基复合材料/蓝宝石"钎焊缝结构的方法，实现一种低温、低应力钎焊蓝宝石的新工艺。利用超声波空化作用，在蓝宝石表面形成极端的物理化学环境，加速液态铝与其内部、来源于空气中氧的瞬时反应，在固体蓝宝石表面外延生长蓝宝石层；在生长的后期剩余少量铝与周围的氧化铝颗粒形成复合材料结构，形成的接头结构是由"母材/蓝宝石外延层/铝基复合材料层/蓝宝石外延层/母材"组成，其外延生长蓝宝石层与母材晶格和应力错配很小。主要研究超声场下液态铝中氧-铝化合物的形成、沉积和外延反应规律，以及复合材料结构的焊缝的微观结构与蓝宝石连接接头力学性能之间的关系。探索蓝宝石钎焊的新工艺，为实现高强度、低应力蓝宝石的可靠连接探索新的技术途径。

中文关键词： 蓝宝石；超声辅助钎焊；低温钎料；外延反应；低温

英文摘要： Interface bonding and residual stress are two primary factors that affect the mechanical performance of sapphire (monocrystalline α-Al2O3) joints. Here we propose a novel method to make brazed joints with a "Sapphire/Composite/Sapphire" structure, based o

英文关键词： sapphire；ultrasonic-assisted brazing/soldering；solder；epitaxial reaction；low temperature