陶瓷和金属结合的难点以及两种结合方法

陶瓷材料与金属材料化学键结构根本不同，加上陶瓷本身特殊的物理化学性能，因此无论是

与金属连接还是陶瓷自身的连接都存在不少的难题。

一，金属和陶瓷结合的两个难点：

其一，陶瓷材料主要由离子键和共价键组成，金属材料则主要是由金属键构成，二者几乎不浸润，因此需要考虑陶瓷与金属材料的润湿性问题；

其二，两者的线膨胀系数一般相差较大，当采用热封或者机械连接时，陶瓷与金属的接头处会有较大的应力残留，削弱接头的力学性能甚至使接头受到破坏开裂，因此需考虑接头处的热应力缓解问题。

钎焊就是用熔点低于被焊材料的金属或非晶材料做钎料，加热到低于被焊件母材熔点，高于钎料熔点温度，利用融化的钎料来润湿母材、填充焊缝，实现被焊材料相互连接。

二，陶瓷与金属结合的两种方法：

在陶瓷与金属的钎焊连接中，钎料在陶瓷上良好的润湿性是实现有效连接的前提。根据润湿性的不同，陶瓷与金属的钎焊可分为两类：

一类是先对陶瓷表面进行预金属化处理，再用钎料连接，称为间接焊接。常见的陶瓷材料表面金属化的处理方法有电镀法、烧结金属粉末法，活性金属法和气相沉积法等。

另一类是直接采用含有活性金属元素的钎料，活性元素与陶瓷表面反应，来增加陶瓷与金属的润湿性，从而达到焊接目的，称为直接（活性）钎焊。目前常用的钎焊活性金属主要是过渡族元素，因其最外层电子未被填满，活性高。将活性金属加入到常用的Cu基，Ag基，Ni基和Au基等钎料中就可以制成活性钎料。

此外，Zr、Hf、V、Ti、Cr等也可以作为活性金属连接元素，但这些元素的熔点相对较高，与陶瓷材料的化学反应性差，主要用于非金属氧化物陶瓷的连接。因此最佳的活性金属焊料还是Cu基，Ag基，Ni基和Au基等钎料中就可以制成活性钎料。

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