擴(kuò)散聯(lián)接藍(lán)寶石的組織與性能研究.pdf

1、藍(lán)寶石晶體是一種優(yōu)異的光學(xué)窗口候選材料，目前被廣泛應(yīng)用于航空航天和軍事領(lǐng)域。由于現(xiàn)有的藍(lán)寶石生長(zhǎng)技術(shù)無(wú)法適應(yīng)特種尺寸的藍(lán)寶石窗口的需要，根據(jù)國(guó)外現(xiàn)有研究成果顯示，使用擴(kuò)散聯(lián)接的方式可以有效的改善目前藍(lán)寶石尺寸不足的問(wèn)題，本文使用熱壓燒結(jié)的方式對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行擴(kuò)散聯(lián)接，并對(duì)其力學(xué)性能和顯微結(jié)構(gòu)做出表征。
　　本文使用一定配比的Al2O3、SiO2、MgO粉末作為焊料材料，由室溫以20℃/min的升溫速率升溫至1400℃后保溫10min，

2、再以10℃/min的升溫速率升至1700℃，并施加1MPa壓力，保溫1小時(shí)后卸載壓力并隨爐冷卻至室溫(以下稱高溫低壓聯(lián)接)。
　　又使用一定配比的Al2O3、SiO2、MgO粉末作為焊料材料，由室溫以20℃/min的升溫速率升溫至1400℃后保溫10min，再以10℃/min的升溫速率升至1700℃，并施加40MPa壓力，保溫1小時(shí)后隨爐卸載壓力并冷卻至室溫(以下稱高溫高壓聯(lián)接)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：通過(guò)高溫高壓聯(lián)接工藝所得

3、的聯(lián)接藍(lán)寶石抗彎強(qiáng)度明顯高于通過(guò)高溫低壓聯(lián)接工藝所得的聯(lián)接藍(lán)寶石。其中以97％(wt)Al2O3+2.5%(wt)SiO2+0.5%(wt)MgO配比的粉末作為焊料，采用高溫高壓聯(lián)接工藝時(shí)抗彎強(qiáng)度最高，為148.751MPa。SiO2%(wt)超過(guò)20%(wt)時(shí)聯(lián)接不成功。純Al2O3作為焊料有可能出現(xiàn)抗彎強(qiáng)度極高的情況。
　　掃描電鏡結(jié)果顯示：高溫低壓聯(lián)接工藝所得的焊料層均未能獲得良好的晶體，與兩側(cè)藍(lán)寶石基體也較高溫高壓聯(lián)接工