1、陶瓷材料具有高硬度、耐高溫、抗腐蝕、耐磨損以及良好的熱導率等優(yōu)異特性，在航天、航空、軍工、電子、核能、汽車制造等行業(yè)具有廣闊的應用前景。然而受制于其高硬度及較差的塑形，難以被機械加工成大型或形狀復雜的構件。解決此問題的方法之一就是將陶瓷與金屬材料實現(xiàn)連接，制造陶瓷-金屬復合構件，充分發(fā)揮兩者的優(yōu)良性能。基于此，本文提出了一種快速可靠的超聲波輔助釬焊方法，具有簡化連接裝置、縮短工藝時間并強化接頭質量等優(yōu)點。本文以氧化鋁陶瓷與銅異種材料連接

2、為研究對象，搭建超聲輔助釬焊平臺，系統(tǒng)的研究了超聲工藝參數(shù)對接頭性能影響規(guī)律、超聲對接頭形成的作用機理以及接頭組織形貌的演變過程等三個方面。
　　試驗結果表明，使用Zn-14Al(wt.％)釬料在超聲輔助下能夠快速實現(xiàn)氧化鋁陶瓷與銅的可靠連接。提高超聲作用時間與增大功率可改善界面潤濕，減少接頭中氣孔等缺陷的產生，增強界面化學反應從而使接頭強度增加。但當超聲作用時間過長（60 s）及超聲功率過大（300 W）時，接頭強度反而有所減小

3、。研究發(fā)現(xiàn)，該現(xiàn)象是由于長時間高強度超聲作用對陶瓷基體造成損傷以及生成大量脆性金屬間化合物所致。當超聲時間為5 s-60 s時，接頭最大剪切強度為84 MPa；當超聲功率為100 W-300 W時，接頭最大剪切強度為83 MPa。熱積累及熱沖擊后接頭的最大剪切強度分別為69 MPa與58 MPa，可達接頭原始強度的83%與70%。接頭熱導率測試表明，試樣的熱擴散系數(shù)隨超聲作用時間增加而增大，說明延長超聲作用能夠增強接頭的導熱性能。接頭熱

4、膨脹系數(shù)測試表明，隨著超聲時間的延長，接頭整體熱膨脹系數(shù)有所降低，說明超聲施加能夠降低中間層熱膨脹系數(shù)，提高接頭可靠性。
　　形成氧化鋁陶瓷與銅釬焊可靠接頭的關鍵在于功率超聲的空化與聲流效應。借助超聲空化，銅表面的氧化膜被打碎并隨聲流移除，釬料在界面潤濕鋪展良好。超聲對基體材料具有侵蝕作用，大量的銅元素擴散進入焊縫，快速形成二元及三元化合物，使銅側實現(xiàn)冶金連接。超聲作用誘發(fā)了陶瓷表面外延生長形成陶瓷新相以及氧化鋁顆粒高速碰撞機制，