【原创】“稀土+超声”能否打破钎焊金刚石痛点?——专访安徽工程大学徐东教授


来源:www.188betkr.com 山林

[导读]“稀土+超声”能否打破钎焊金刚石痛点?——专访安徽工程大学徐东教授

www.188betkr.com 讯 本期为您分享的是www.188betkr.com 对安徽工程大学徐东教授的专访。


2025年7月29日,由www.188betkr.com 主办的“2025高性能陶瓷基板关键材料技术大会”在江苏无锡成功举办!大会期间,www.188betkr.com 邀请到多位业内专家学者做客“对话”栏目,就高性能陶瓷基板关键材料的研究进展及产业现状进行了访谈交流。本期,我们邀请到的是安徽工程大学徐东教授。



www.188betkr.com :徐教授,请您介绍一下钎焊金刚石工具,它的核心工艺是什么?具有什么优势?


徐教授:钎焊金刚石工具的核心是对钎料的选择。一般来说,钎焊是把材料连接在一起,由于材料的热膨胀系数及其他性能不同,所以需要钎焊钎料来进行衔接,因此,钎料要照顾到两边的材料(包括金刚石、基底工具、基底),所以钎料扮演很重要的角色。另外,针对不同钎料,钎焊的工艺不同,所以核心技术——钎焊的工艺也非常重要。


www.188betkr.com :徐教授,目前钎焊金刚石工具在使用过程中的痛难点是什么?


徐教授:钎焊金刚石工具在制造过程中的痛难点有以下两点。因为金刚石在钎焊时,比如使用镍基钎料,本身钎料的熔点较高,所以必然会造成钎焊的温度较高,容易导致金刚石的石墨化,金刚石石墨化后,工具容易失效,这是它在制造过程中的痛难点。另外一点是怎样提高钎料对金刚石的把持力,如果把持力过低,金刚石在加工过程中容易脱落,造成工具的失效。总的来说,痛难点主要有两个,一个是避免金刚石的石墨化,另外一个是提高钎料对金刚石的把持力。



www.188betkr.com :徐教授,钎焊金刚石工具的研究主要聚焦于哪些方面?


徐教授:主要研究还是聚焦在上述两个方面,因为这也是行业的痛点。如何提高钎料的把持力,如何避免金刚石的石墨化、热损伤。因为正好是一个不可调和的矛盾,所以要在不可调和的矛盾中寻求一种非矛盾的解决方法。可以根据工具的不同使用场景,比如重载荷的工具会偏重于提高钎料的结合强度,需要工具使用寿命长就尽量降低金刚石的热损伤,所以是根据使用场景来对钎料,包括钎焊工艺进行调整。


www.188betkr.com :徐教授,您为什么采用稀土掺杂和超声辅助钎焊技术来制备钎焊金刚石?


徐教授:因为稀土也被称为工业的维生素、工业的味精,所以其对材料有诸多神奇的作用。


稀土会因为名称引发误解,其实稀土并不稀有,并非严格意义上的稀有金属,我国稀土储量居世界首位,蕴藏量非常丰富。


稀土蕴藏量丰富,加之稀土本身独特的性能,所以它对材料影响显著,基于我之前多年专注于稀土(包括复合稀土)的研究背景,所以我将稀土用于钎料,并取得了很好的效果。


鉴于稀土元素有十几种,各个稀土元素的性能侧重点又不同,所以我们提出复合稀土掺杂技术对钎料改性,也取得有意义的成果。比如将稀土用于非晶,不仅强化材料的非晶性能,还能进一步降低钎料的熔点,效果显著。


引入超声技术是因为近年来超声辅助加工情况十分普遍,包括超声辅助在机械加工领域也得到广泛应用,我们借鉴相关经验(如南京航空航天大学),将超声辅助用于钎焊工艺,同样取得较有意义的进展。


www.188betkr.com :徐教授,您能简单介绍一下稀土掺杂Ni-Cr钎料钎焊金刚石的作用机理吗?


徐教授:稀土的掺杂主要是通过稀土降低钎料的熔点,一方面要对稀土的掺杂量进行控制,比较合适的掺杂量可以有效的降低钎料的熔点,另一方面,稀土可以在界面处和容易造成热损伤的元素(如镍)产生反应,形成化合物从而抑制钎料对金刚石的热损伤,使工具性能得到更完美的体现。


www.188betkr.com :好的,感谢徐教授接受我们的采访。


(www.188betkr.com 编辑整理/山林)

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