铝和玻璃的连接

     精密连接是国家优先发展的先进制造技术之一，是高技术产业化的支柱，玻璃与金属（如金属铝）的精密连接是器件制备方面研究开发的重点。哈工大采用超声波振动辅助钎焊的方法成功实现了玻璃的连接。在严格控制加热、冷却速度前提下，采用纯Zn和纯Sn作为钎料实现玻璃/Al的连接，前者钎缝由α-Al（Zn）固溶体、（Zn+Al）共析+【 η- Zn+（Zn+Al）共析】共晶组织构成；后者钎缝由被超声波破碎的纯Al块、Sn-Al共晶和β-Sn固溶体构成，两者玻璃侧界面都很平直，无扩散、溶解现象。理论和实验结果认为：1）钎焊过程中，超声波振动促进液态金属填缝；2）在超声波空化及射流作用下，填缝前沿液态金属以高温高压的状态迸射到母材表面，与母材紧密接触，从而改善母材与钎料的润湿性；3）玻璃表面断键的存在，使玻璃与金属形成电子型结合；4）XRD结果表明，Al与玻璃存在反应，Zn可能与玻璃发生反应，固液界面处得空化作用可以形成局部高温高压环境，任何化学反应均可发生。纯铝和普通窗玻璃的超声波钎焊连接表明，采用纯Sn钎料获得的街头玻璃测界面程现锯齿状，并且有向钎料层扩展的趋势；采用纯Zn钎料时，钎焊接头玻璃侧界面比较平直，没有出现锯齿状形态，但另一侧母材纯铝向钎缝中溶解量远远大于纯Sn钎料层，并且在与玻璃连接侧出现了大量的Zn-Al共晶和α-Al。