高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料的激光诱导纳米钎接机理与工艺研究

高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料集低膨胀、高导热、轻质三大特性于一身，成为航空航天电子通信领域极待推广的高新材料。但其焊接性很差成为其推广应用的"瓶颈"技术难题。本项目利用纳米材料的小尺寸效应、表面与界面效应，降低钎料的熔点并增强原子的扩散能力；利用激光束的诱导和加热的精确可控性，在材料被钎表面形成纳米层，通过双束激光的梯度温度场，提高钎料的润湿扩展能力，探索出一条获得高质量钎焊接头的新工艺。在解决这一世界性焊接难题的过程中，深入研究激光诱导纳米钎接的微观机制和纳米效应在钎缝形成过程中的表现行为，进一步丰富纳米焊接基础理论，优化并确定高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料激光纳米钎焊的工艺措施和参数，为我国航空航天电子通讯行业大功率T/R电子封装模块的大批量生产，提供理论基础和技术依据。因此，该项目不但在学术上具有重要的科学价值和理论意义，而且在应用上具有明确的国防背景和显著的经济效益。

高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料集低膨胀、高导热、轻质三大特性于一身，成为航空航天电子通信领域极待推广的高新材料。但其焊接性很差成为其推广应用的"瓶颈"技术难题。本项目利用纳米材料的小尺寸效应、表面与界面效应，降低钎料的熔点并增强原子的扩散能力；利用激光束的诱导和加热的精确可控性，在材料被钎表面形成纳米层，通过双束激光的梯度温度场，提高钎料的润湿扩展能力，探索出一条获得高质量钎焊接头的新工艺。在解决这一世界性焊接难题的过程中，深入研究激光诱导纳米钎接的微观机制和纳米效应在钎缝形成过程中的表现行为，进一步丰富纳米焊接基础理论，优化并确定高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料激光纳米钎焊的工艺措施和参数，为我国航空航天电子通讯行业大功率T/R电子封装模块的大批量生产，提供理论基础和技术依据。因此，该项目不但在学术上具有重要的科学价值和理论意义，而且在应用上具有明确的国防背景和显著的经济效益。..我们忠实的按照计划任务书的要求，以高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料为研究对象，进行了纳米钎料的研制，确定了合适的钎料成分配方和制备方法，通过对不同纳米钎料激光钎焊的研究，确定了激光钎焊的连接工艺规范，初步分析讨论了高体积分数碳化硅颗粒增强铝基复合材料纳米钎接过程中的热力学模拟与计算。同时，并深入开展以下两个方面的新探索：第一，通过对比粉状的纳米钎料，研制出箔状纳米钎料的新制备方法及工艺，分析钎料化学成分及组织性能；第二，采用双束激光的热输入方法，分析双束激光的诱导作用和机理，并分析激光诱导作用的微观机制与钎焊润湿性之间的关系。