[发明专利]一种在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法

权利要求书

1.一种大气等离子喷涂喷枪，所述喷枪包括等离子体电离腔室、电极、冷却气装置和冷却液装置；

所述等离子体电离腔室包括等离子体喷嘴、粉体送料通道、等离子气体通道；所述粉体送料通道的一端与所述等离子体电离腔室连通，所述粉体通道的另一端与粉体源连通；所述等离子气体通道的一端与所述等离子体电离腔室连通，所述等离子气体通道的另一端与等离子气体源连通；

所述电极包括正极和负极，所述正极为所述等离子体喷嘴内侧；所述负极的末端伸出所述等离子体喷嘴外；

所述冷却气装置包括冷却气喷嘴和冷却气通道，所述等离子体喷嘴外侧设置有环绕所述等离子体喷嘴的冷却气喷嘴；所述冷却气通道的一端与所述冷却气喷嘴连通，所述冷却气通道的另一端与冷却气源连通；

所述冷却液装置包括冷却管路以及冷却液通道；所述冷却管路设置在所述等离子体喷嘴与所述冷却气喷嘴之间的喷枪内；所述冷却液通道将冷却液源与所述冷却管道连通；

所述粉体为铜或铜合金。

2.根据权利要求1所述的大气等离子喷涂喷枪，其中，所述冷却管路与所述等离子体喷嘴的侧壁的距离为2mm至5mm；

可选地，所述等离子体喷嘴的喷口直径为1.5至2mm。

3.根据权利要求1或2所述的大气等离子喷涂喷枪，其中，所述负极的末端为圆形，所述负极的末端的直径为0.3至2mm；可选地，所述负极的末端的直径为2mm；

可选地，所述负极伸出所述等离子体喷嘴外的长度为2mm至6mm。

4.一种在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，使用权利要求1至3中任一项所述的大气等离子喷涂喷枪，所述方法使用大气等离子喷涂技术在大气气氛环境下向氮化铝陶瓷上敷铜或铜合金；

所述粉体源中的铜粉或铜合金粉由载气经所述粉体送料通道输送至等离子体电离腔室，所述等离子气体源中的等离子气体经所述等离子气体通道进入所述等离子体电离腔室，形成等离子体；

所述铜粉或铜合金粉被融化后，经所述等离子体喷嘴喷出，在所述氮化铝陶瓷表面覆铜或铜合金。

5.根据权利要求4所述的在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，其中，所述冷却气喷嘴喷出的冷却气包围所述等离子体喷嘴喷出的等离子束。

6.根据权利要求4所述的在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，其中，所述载气、冷却气和等离子气体为惰性气氛气体；

所述惰性气氛气体选自惰性气体、氢气和氮气中的任意一种或更多种；可选地，所述惰性气氛气体为氩气、氮气、氦气或氩氢混合气；

可选地，所述氩氢混合气中氢气含量为5vol.％至15vol.％；优选地，所述氩氢混合气中氢气含量在5vol.％至10vol.％。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，其中，所述铜合金选自铜的镍合金、铜的锡合金、铜的锌合金、铜的钛合金、铜的银合金、铜的镧合金、铜的钐合金、铜的钆合金、铜的钇合金、铜的钕合金和铜的钨合金中的任意一种或更多种；

可选地，所述铜粉或铜合金粉其粒径分布在1μm至100μm，优选地，所述粒径分布在1μm至30μm。

8.根据权利要求4至6中任一项所述的在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，其中，所述氮化铝陶瓷选自纯度为98wt.％至99.99wt.％；

可选地，所述氮化铝陶瓷基板表面粗糙度为0.2μm至20μm；优选地，所述氮化铝陶瓷基板表面粗糙度为0.3μm至20μm。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的在氮化铝陶瓷表面敷铜或敷铜合金的方法，其中，所述等离子束横截面为圆锥形，直径为0.5mm至3mm；可选地，所述等离子束横截面为直径1mm圆弧。