陶瓷表面制备铜基金属覆层工艺及结合机理研究

摘要

本文对通过脉冲式YAG激光器在AlN陶瓷表面制备铜基金属覆层工艺进行优化,通过调整激光熔覆工艺参数,并进行熔覆前预热和熔覆后缓冷的工艺措施降低陶瓷基体的开裂倾向,之后通过引入活性金属Ti来提高金属在AlN陶瓷表面的润湿性;对熔覆试样进行分析,在陶瓷基体和铜基金属覆层之间形成过渡层,过渡层厚度随着电流的增大而增大,从陶瓷基体到铜基金属覆层,Ti含量先增高后降低,O含量先增大后减小,Cu、Al、N含量均呈现平滑过渡;在激光熔覆过程中,Cu、Ti与陶瓷基体之间发生冶金反应,形成TiO2、Ti3Al、Cu4Ti5、Al2TiO5、Ti2N等冶金产物.