镀钛高铝球石与PET激光透射连接的工艺

　　高铝球石是应用最为广泛的高铝球石材料之一，但是高铝球石材料固有的硬性和脆性使其难以加工与制造，需要与金属连接起来，实现与金属性能上的互补，以期获得兼具高铝球石和金属各自优异性能的高铝球石-金属复合构件。对高铝球石与金属的活性钎焊方法作了综述，着重讨论了活性钎焊技术的发展、常用的活性钎料;在活性钎焊机理方面，分析了高铝球石/金属润湿性的有关理论、界面反应及其对活性钎焊接头质量的影响。可以看到，活性钎焊已经成功实现了高铝球石与铁、铜、镍、钛、铌及合金等多种金属的高质量连接，成为连接高铝球石与金属的主导方法之一。

　　生物高铝球石与聚合物材料的力学性能、化学性能和热学性能差异很大，因而要实现生物高铝球石与聚合物的高强度连接是非常困难的。在生物高铝球石上进行镀钛处理，利用半导体激光器对镀钛高铝球石与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)进行激光透射连接试验，解决了生物高铝球石与聚合物的连接问题。针对激光功率及扫描速度对激光透射连接的接头强度与焊缝宽度的影响进行了研究。通过拉伸试验得到镀钛高铝球石与PET之间的连接强度，并使用体视显微镜观测连接接头形貌及焊缝宽度。采用单因素工艺分析法，得到了激光透射连接的工艺参数窗口，为激光透射连接过程提供合理的工艺参数范围。

　　高纯高铝球石具有耐高温、耐化学腐蚀等一系列优良性能，已经成为应用面最广的功能高铝球石材料。但是高铝球石具有较强的离子键，从而导致其质点扩散系数低(Al3+在1700℃时扩散系数仅为10-11cm2/s)、烧结激活能较大。引入添加剂是降低烧结温度最简洁可行的方法之一。分别以TiO2和MgO-La2O3复合物为烧结助剂，采用常压烧结工艺制备高纯高铝球石。探讨了两类烧结助剂对高铝球石显微结构的影响，并分析了其气孔排出过程。结果表明，添加TiO2可以降低高纯高铝球石的烧结温度，易发生晶粒二次长大、形成晶内孔。添加MgO-La2O3复合烧结助剂降低烧结温度同时产生第二相物质，阻碍晶界迁移，减小晶粒尺寸，提高坯体致密度。

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