陶瓷与金属焊接的技术突破

陶瓷与金属的焊接一直是材料科学领域的难题。
陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、绝缘性好等优点，但脆性大、热膨胀系数低；金属则具备良好的延展性和导电性，但高温下易氧化。
两者的物理和化学性质差异显著，传统焊接方法难以实现可靠连接。

关键技术难点

热膨胀系数差异是首要挑战。
陶瓷和金属受热后膨胀程度不同，冷却时容易产生应力，导致焊缝开裂。
研究人员采用中间过渡层技术，如使用钛、镍等活性金属作为过渡材料，缓解热应力。

界面反应控制同样关键。
高温下，陶瓷与金属可能发生化学反应，形成脆性化合物，降低接头强度。
通过精确控制焊接温度和时间，或采用激光焊接、扩散焊等先进工艺，可以减少有害相生成。

主要焊接方法

活性金属钎焊是目前应用较广的技术。
在钎料中加入钛、锆等活性元素，提高钎料对陶瓷的润湿性，使金属与陶瓷形成冶金结合。
这种方法适用于氧化铝、氮化硅等陶瓷与不锈钢、钛合金的连接。

扩散焊接则通过高温加压使材料原子相互扩散，实现固态连接。
虽然工艺复杂，但接头强度高，尤其适合高精度要求的航空航天部件。

应用前景

陶瓷金属焊接技术在电子封装、医疗器械、航空航天等领域潜力巨大。
例如，电子器件中陶瓷绝缘层与金属导线的可靠连接能提升设备稳定性；人工关节中陶瓷与钛合金的结合可延长植入体寿命。

未来，随着新材料和焊接工艺的进步，陶瓷与金属的连接将更加*、可靠，推动高端制造业的发展。