不同陶瓷材料的金属化工艺
金属材料具有良好的塑性、延展性、导电性、导热性，同时陶瓷材料具有耐高温、耐磨、耐腐蚀、高硬度、高绝缘等特点，各有其广泛的应用范围。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年开始研究在陶瓷表面涂覆金属涂层的方法，并于1905年获得该技术的专利。这项技术随后被广泛应用于工业生产，制造具有金属外观和性能的陶瓷产品，如耐热陶瓷和电子产品。设备。
陶瓷金属化是指在陶瓷表面牢固地附着一层薄薄的金属膜，实现陶瓷与金属的焊接。陶瓷金属化工艺有多种，包括钼锰法、镀金法、镀铜法、镀锡法、镀镍法、LAP法（激光辅助镀）等。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，因此不同的金属化工艺适合于不同陶瓷材料的金属化。
1.氧化铍陶瓷
BeO陶瓷最常用的金属化方法是钼锰法。该方法包括在陶瓷表面涂覆纯金属粉末（Mo、Mn）和金属氧化物的糊状混合物，然后在炉中高温加热以形成金属层。在Mo粉中添加10%～25%的Mn是为了改善金属镀层与陶瓷的结合力。
2.氧化铝陶瓷
Al2O3陶瓷的主要金属化方法是直接敷铜法（DBC），允许铜箔和Al2O3陶瓷之间直接连接，无需额外材料。其工艺是在Al2O3陶瓷表面覆盖经过处理的铜箔，通入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，润湿两种材料并完成初始连接。在冷却过程中，共晶液相析出Cu和Cu2O，它们存在于界面处以实现紧密连接。
3.氮化铝陶瓷
目前，AlN陶瓷的主要使用方法是DBC和活性金属钎焊（AMB）。
AlN陶瓷的直接镀铜方法与Al2O3陶瓷的直接镀铜方法类似，但也有一些区别。这是因为AlN是一种非氧化物陶瓷，共晶液相在其表面扩散很差，无法直接键合。因此需要在1200℃左右进行预氧化℃，以及约1-2的氧化层米AlN陶瓷氧化后表面会生成m。然后在共晶液相存在的温度范围内将预氧化的AlN陶瓷与铜连接，完成AlN镀铜板的制备。
另一种常用的方法是AMB，它用活性金属钎料将AlN陶瓷和铜箔连接起来，其中Ag-Cu-Ti体系是最常用的。钎料中的Ti为活性金属，质量比例约占1-5%，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，形成的结构中会留下大量的内应力，这会导致实际应用中的可靠性问题。因此，在钎料成分的设计过程中，除了Ag、Cu、Ti金属颗粒外，还需要添加一些能够减少热失配的填料。目前常用的填料主要有SiC、Mo、TiN、Si3N4、Al2O3等。
Si3N4 陶瓷通常使用活性金属钎焊 (AMB) 与铜连接。直接镀铜不能用于表面金属化的原因氮化硅陶瓷其缺点是Si3N4陶瓷表面不能直接生成氧化层。与AlN类似，Si3N4也是氮化物，它可以与一些活泼金属（Ti、Cr、V）发生化学反应，在界面层生成连续的氮化物，从而实现Si3N4陶瓷与金属钎料的连接。最常用的金属钎料是Ag-Cu-Ti系钎料，但这些钎料的液相线在1200K以下，抗氧化性能较差。钎焊后的使用温度不应高于755 K。
厦门玛斯瑞科技有限公司是一家信誉良好且值得信赖的供应商，专门从事技术陶瓷零件的制造和销售。我们为各种高性能陶瓷材料提供定制生产和高精度加工，包括 氧化铝陶瓷, 氧化锆陶瓷, 氮化硅, 碳化硅, 氮化硼, 氮化铝 和 可加工玻璃陶瓷。目前，我们的陶瓷零件广泛应用于机械、化工、医疗、半导体、车辆、电子、冶金等行业。我们的使命是为全球用户提供最优质的陶瓷零件，很高兴看到我们的陶瓷零件零件可在客户的特定应用中高效工作。我们可以进行样机和批量生产合作，如果您有需求，欢迎与我们联系。
