[发明专利]一种应用于激光辅助连接碳化硅陶瓷材料的玻璃粉体及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种应用于激光辅助连接碳化硅陶瓷材料的玻璃粉体，其特征在于，所述玻璃粉体的原料由网络生成体氧化物SiO₂和B₂O₃、中间体氧化物Al₂O₃、BeO、MgO中的一种或几种、网络外体氧化物Na₂O、K₂O、CaO中的一种或几种和稀土改性氧化物CeO、Nd₂O₃、Rb₂O、Y₂O₃中的一种或几种所组成。

2.根据权利要求1所述的玻璃粉体，其特征在于，所述玻璃粉体的原料组成为：网络生成体氧化物80-97wt％，优选为60-75wt％SiO₂，20-30wt％B₂O₃；中间体氧化物1-5wt％；网络外体氧化物0.6-10wt％；稀土改性氧化物1-5wt％，各组分含量之和为100wt％。

3.一种如权利要求1或2所述的的玻璃粉体的制备方法，其特征在于，包括：按照所述的原料组成称取所述网络生成体氧化物、中间体氧化物、网络外体氧化物和稀土改性氧化物，与溶剂球磨混合后进行烘干和热处理得到玻璃熔体；将所述玻璃熔体冷却后破碎得到所述玻璃粉体。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为1500-1700℃，优选为1600℃，更优选地0-1000℃的升温速率为10℃/min，1000-1600℃的升温速率为5℃/min，保温时间为1-2h。

5.一种激光辅助连接碳化硅陶瓷材料的方法，其特征在于，包括：

将权利要求1或2所述的玻璃粉体与粘结剂及溶剂混合形成玻璃浆料，所述玻璃粉体、溶剂及粘结剂的质量比为(40-60)：(60-40)：(1-3)，所述溶剂为松油醇、乙醇、去离子水、甲醇中的至少一种，所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇中的至少一种；

采用所述玻璃粉浆料对碳化硅部件的待连接部位进行涂覆处理并烘干，然后进行激光熔覆，对激光熔覆后的碳化硅部件进行应力消除处理；

采用所述玻璃粉浆料对碳化硅部件的待连接部位进行再次涂覆处理，将待连接的两个碳化硅部件的待连接部位进行对接，烘干后进行低温连接。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述激光熔覆中的激光器为固体激光器、气体激光器、半导体激光器、光纤激光器中的一种；所述激光熔覆的激光功率在30-120W之间，扫描速度为10-30mm/s，光斑间距为0.05-0.15mm。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述激光熔覆的气氛为真空、氩气、氮气和空气中的一种。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述应力消除处理为红外退火和热处理退火中的一种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述热处理退火的温度为500-900℃，保温时间为20-90分钟。

10.根据权利要求5-9任一项所述的方法，其特征在于，所述低温连接的温度为800-1100℃，保温时间为10-180min，连接的保护气氛为真空、惰性气体或空气。