陶瓷材料还有这些加工工艺
金属材料具有良好的塑性、延展性、导电性和导热性，而陶瓷材料具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、高硬度和高绝缘性，它们各有广泛的应用范围。陶瓷金属化由美国化学家charles w. wood和albert d. wilson在20世纪初发明，将两种材料结合起来，以实现互补的性能。他们于1903年开始研究将金属涂层应用于陶瓷表面的方法，并于1905年获得了该技术的专利。该技术随后被广泛用于工业生产，以制造具有金属外观和性能的陶瓷产品，例如耐热陶瓷和电子设备。
陶瓷金属化是指将一层薄薄的金属膜牢固地粘附在陶瓷表面，以实现陶瓷与金属之间的焊接。陶瓷金属化工艺多种多样，包括钼锰法、镀金法、镀铜法、镀锡法、镀镍法、lap法（激光辅助电镀）。常见的金属化陶瓷包括氧化铍陶瓷、氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷和氮化硅陶瓷。 由于不同陶瓷材料的表面结构不同，不同的金属化工艺适用于不同的陶瓷材料的金属化。
1.二氧化铍陶瓷
beo陶瓷最常用的金属化方法是钼锰法。该方法涉及用纯金属粉末（mo，mn）和金属氧化物的糊状混合物涂覆陶瓷表面，然后在炉中高温加热以形成金属层。在mo粉末中添加10%至25%mn是为了改善金属涂层与陶瓷之间的结合。
2.al2o3陶瓷
al2o3陶瓷的主要金属化方法是直接键合铜法（dbc），它允许铜箔和al2o3陶瓷之间直接连接，而无需额外的材料。该过程包括用经过处理的铜箔覆盖al2o3陶瓷的表面，引入具有一定氧含量的惰性气体，然后加热。在此过程中，铜表面被氧化，当温度达到共晶液相范围时，al2o3陶瓷和铜产生共晶液相，使两种材料都润湿并完成初始连接。在冷却过程中，共晶液相析出存在于界面处的cue和cu2o，以实现紧密连接。
3.aln陶瓷
目前，用于aln陶瓷的主要方法是dbc和活性金属钎焊（amb）。
aln陶瓷的直接镀铜方法与al2o3陶瓷相似，但存在一些差异。这是因为aln是一种非氧化物陶瓷，共晶液相在其表面上扩散不良，无法直接粘合。因此，需要在1200°c左右进行预氧化，氧化后会在aln陶瓷表面产生约1-2 μm的氧化层。然后将预氧化的aln陶瓷和铜在共晶液相存在的温度范围内连接，以完成aln涂层铜板的制备。
另一种常用的方法是磁力轴承，它将aln陶瓷和铜箔与活性金属钎焊填充材料连接起来，其中ag-cu-ti系统是最常用的。钎焊填料中的ti是活性金属，约占质量比例的1-5%，而cu约占28%，ag约占67-71%。通过活性金属钎焊连接aln陶瓷和铜箔的问题是，成型结构中会留下大量的内应力，这可能导致实际应用中的可靠性问题。因此，在钎焊填料材料组合物的设计过程中，除了ag、cu和ti金属颗粒外，还需要添加一些可以减少热失配的填料。目前，常用的填料主要有sic、mo、tin、si3n4和al2o3。
4.si3n4 陶瓷
si3n4陶瓷通常使用活性金属钎焊（amb）连接到铜。si3n4陶瓷表面金属化不能使用直接镀铜的原因是si3n4陶瓷表面不能直接产生氧化层。与aln类似，si3n4也是一种氮化物，可以与一些活性金属（ti，cr，v）发生化学反应，在界面层中生成连续的氮化物，从而实现si3n4陶瓷与金属钎焊材料的连接。最常用的金属钎焊材料是ag-cu-ti体系，但这些钎焊材料的液相线在1200k以下，其抗氧化性较差。钎焊后的使用温度不应高于755 k。
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1.二氧化铍陶瓷
beo陶瓷最常用的金属化方法是钼锰法。该方法涉及用纯金属粉末（mo，mn）和金属氧化物的糊状混合物涂覆陶瓷表面，然后在炉中高温加热以形成金属层。在mo粉末中添加10%至25%mn是为了改善金属涂层与陶瓷之间的结合。
2.al2o3陶瓷
al2o3陶瓷的主要金属化方法是直接键合铜法（dbc），它允许铜箔和al2o3陶瓷之间直接连接，而无需额外的材料。该过程包括用经过处理的铜箔覆盖al2o3陶瓷的表面，引入具有一定氧含量的惰性气体，然后加热。在此过程中，铜表面被氧化，当温度达到共晶液相范围时，al2o3陶瓷和铜产生共晶液相，使两种材料都润湿并完成初始连接。在冷却过程中，共晶液相析出存在于界面处的cue和cu2o，以实现紧密连接。
3.aln陶瓷
目前，用于aln陶瓷的主要方法是dbc和活性金属钎焊（amb）。
aln陶瓷的直接镀铜方法与al2o3陶瓷相似，但存在一些差异。这是因为aln是一种非氧化物陶瓷，共晶液相在其表面上扩散不良，无法直接粘合。因此，需要在1200°c左右进行预氧化，氧化后会在aln陶瓷表面产生约1-2 μm的氧化层。然后将预氧化的aln陶瓷和铜在共晶液相存在的温度范围内连接，以完成aln涂层铜板的制备。
另一种常用的方法是磁力轴承，它将aln陶瓷和铜箔与活性金属钎焊填充材料连接起来，其中ag-cu-ti系统是最常用的。钎焊填料中的ti是活性金属，约占质量比例的1-5%，而cu约占28%，ag约占67-71%。通过活性金属钎焊连接aln陶瓷和铜箔的问题是，成型结构中会留下大量的内应力，这可能导致实际应用中的可靠性问题。因此，在钎焊填料材料组合物的设计过程中，除了ag、cu和ti金属颗粒外，还需要添加一些可以减少热失配的填料。目前，常用的填料主要有sic、mo、tin、si3n4和al2o3。
4.si3n4 陶瓷
si3n4陶瓷通常使用活性金属钎焊（amb）连接到铜。si3n4陶瓷表面金属化不能使用直接镀铜的原因是si3n4陶瓷表面不能直接产生氧化层。与aln类似，si3n4也是一种氮化物，可以与一些活性金属（ti，cr，v）发生化学反应，在界面层中生成连续的氮化物，从而实现si3n4陶瓷与金属钎焊材料的连接。最常用的金属钎焊材料是ag-cu-ti体系，但这些钎焊材料的液相线在1200k以下，其抗氧化性较差。钎焊后的使用温度不应高于755 k。
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