机械工程学报

作者：贾旭, 胡利方, 李子昊, 郑植, 刘伟, 张 鹏

单位：1. 太原理工大学材料科学与工程学院 太原 030024;2. 太原理工大学机械与运载工程学院 太原 030024

关键词：阳极键合,钎焊,玻璃,铝,铜；

基金：国家自然科学基金资助项目(51875387， 51905373)。

以铝箔作为中间层，采用Sn-9Zn-3Bi钎料通过阳极键合及钎焊工艺成功地实现了玻璃与铜片的连接。利用扫描电镜观察了玻璃-铝-钎料-铜接头的微观组织，分别讨论了钎焊温度和钎焊时间对连接过程的影响以及钎料和铝、铜的界面反应演化机制。研究发现玻璃-铝-钎料-铜的连接界面良好，玻璃表面阳极键合的铝箔随钎焊时间的增加逐渐被消耗，当钎焊温度为240 ℃，钎焊时间为15 min时铝箔消耗完毕。钎料与铜在240 ℃钎焊温度下随钎焊时间的延长依次出现Cu5Zn8和CuZn5金属间化合物层，且随钎焊时间的延长Cu5Zn8金属间化合物层厚度逐渐增加，CuZn5金属间化合物层由锯齿状逐渐变平缓。研究发现随钎焊温度升高，铝箔同样被逐渐消耗，界面处生成的金属间化合物层厚度也逐渐增加，且CuZn5金属间化合物层锯齿状更加明显。通过剪切试验发现玻璃-铜接头的剪切强度随钎焊时间的延长呈先增加后降低的趋势，在钎焊时间为10 min时剪切强度具有最大值20.29 MPa，断裂发生在玻璃基体内部，说明玻璃与铜实现了可靠连接。

来源：2024年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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