中國粉體網訊 本期為您分享的是中國粉體網對安徽工程大學徐東教授的專訪。
2025年7月29日,由中國粉體網主辦的“2025高性能陶瓷基板關鍵材料技術大會”在江蘇無錫成功舉辦!大會期間,中國粉體網邀請到多位業內專家學者做客“對話”欄目,就高性能陶瓷基板關鍵材料的研究進展及產業現狀進行了訪談交流。本期,我們邀請到的是安徽工程大學徐東教授。
中國粉體網:徐教授,請您介紹一下釬焊金剛石工具,它的核心工藝是什么?具有什么優勢?
徐教授:釬焊金剛石工具的核心是對釬料的選擇。一般來說,釬焊是把材料連接在一起,由于材料的熱膨脹系數及其他性能不同,所以需要釬焊釬料來進行銜接,因此,釬料要照顧到兩邊的材料(包括金剛石、基底工具、基底),所以釬料扮演很重要的角色。另外,針對不同釬料,釬焊的工藝不同,所以核心技術——釬焊的工藝也非常重要。
中國粉體網:徐教授,目前釬焊金剛石工具在使用過程中的痛難點是什么?
徐教授:釬焊金剛石工具在制造過程中的痛難點有以下兩點。因為金剛石在釬焊時,比如使用鎳基釬料,本身釬料的熔點較高,所以必然會造成釬焊的溫度較高,容易導致金剛石的石墨化,金剛石石墨化后,工具容易失效,這是它在制造過程中的痛難點。另外一點是怎樣提高釬料對金剛石的把持力,如果把持力過低,金剛石在加工過程中容易脫落,造成工具的失效。總的來說,痛難點主要有兩個,一個是避免金剛石的石墨化,另外一個是提高釬料對金剛石的把持力。
中國粉體網:徐教授,釬焊金剛石工具的研究主要聚焦于哪些方面?
徐教授:主要研究還是聚焦在上述兩個方面,因為這也是行業的痛點。如何提高釬料的把持力,如何避免金剛石的石墨化、熱損傷。因為正好是一個不可調和的矛盾,所以要在不可調和的矛盾中尋求一種非矛盾的解決方法。可以根據工具的不同使用場景,比如重載荷的工具會偏重于提高釬料的結合強度,需要工具使用壽命長就盡量降低金剛石的熱損傷,所以是根據使用場景來對釬料,包括釬焊工藝進行調整。
中國粉體網:徐教授,您為什么采用稀土摻雜和超聲輔助釬焊技術來制備釬焊金剛石?
徐教授:因為稀土也被稱為工業的維生素、工業的味精,所以其對材料有諸多神奇的作用。
稀土會因為名稱引發誤解,其實稀土并不稀有,并非嚴格意義上的稀有金屬,我國稀土儲量居世界首位,蘊藏量非常豐富。
稀土蘊藏量豐富,加之稀土本身獨特的性能,所以它對材料影響顯著,基于我之前多年專注于稀土(包括復合稀土)的研究背景,所以我將稀土用于釬料,并取得了很好的效果。
鑒于稀土元素有十幾種,各個稀土元素的性能側重點又不同,所以我們提出復合稀土摻雜技術對釬料改性,也取得有意義的成果。比如將稀土用于非晶,不僅強化材料的非晶性能,還能進一步降低釬料的熔點,效果顯著。
引入超聲技術是因為近年來超聲輔助加工情況十分普遍,包括超聲輔助在機械加工領域也得到廣泛應用,我們借鑒相關經驗(如南京航空航天大學),將超聲輔助用于釬焊工藝,同樣取得較有意義的進展。
中國粉體網:徐教授,您能簡單介紹一下稀土摻雜Ni-Cr釬料釬焊金剛石的作用機理嗎?
徐教授:稀土的摻雜主要是通過稀土降低釬料的熔點,一方面要對稀土的摻雜量進行控制,比較合適的摻雜量可以有效的降低釬料的熔點,另一方面,稀土可以在界面處和容易造成熱損傷的元素(如鎳)產生反應,形成化合物從而抑制釬料對金剛石的熱損傷,使工具性能得到更完美的體現。
中國粉體網:好的,感謝徐教授接受我們的采訪。
(中國粉體網編輯整理/山林)
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