中國(guó)粉體網(wǎng)訊 本期為您分享的是中國(guó)粉體網(wǎng)對(duì)安徽工程大學(xué)徐東教授的專訪。
2025年7月29日,由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的“2025高性能陶瓷基板關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)”在江蘇無錫成功舉辦!大會(huì)期間,中國(guó)粉體網(wǎng)邀請(qǐng)到多位業(yè)內(nèi)專家學(xué)者做客“對(duì)話”欄目,就高性能陶瓷基板關(guān)鍵材料的研究進(jìn)展及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了訪談交流。本期,我們邀請(qǐng)到的是安徽工程大學(xué)徐東教授。
中國(guó)粉體網(wǎng):徐教授,請(qǐng)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(yōu)勢(shì)?
徐教授:釬焊金剛石工具的核心是對(duì)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(shù)及其他性能不同,所以需要釬焊釬料來進(jìn)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(duì)不同釬料,釬焊的工藝不同,所以核心技術(shù)——釬焊的工藝也非常重要。
中國(guó)粉體網(wǎng):徐教授,目前釬焊金剛石工具在使用過程中的痛難點(diǎn)是什么?
徐教授:釬焊金剛石工具在制造過程中的痛難點(diǎn)有以下兩點(diǎn)。因?yàn)榻饎偸阝F焊時(shí),比如使用鎳基釬料,本身釬料的熔點(diǎn)較高,所以必然會(huì)造成釬焊的溫度較高,容易導(dǎo)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(diǎn)。另外一點(diǎn)是怎樣提高釬料對(duì)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?偟膩碚f,痛難點(diǎn)主要有兩個(gè),一個(gè)是避免金剛石的石墨化,另外一個(gè)是提高釬料對(duì)金剛石的把持力。
中國(guó)粉體網(wǎng):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(gè)方面,因?yàn)檫@也是行業(yè)的痛點(diǎn)。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?yàn)檎檬且粋(gè)不可調(diào)和的矛盾,所以要在不可調(diào)和的矛盾中尋求一種非矛盾的解決方法。可以根據(jù)工具的不同使用場(chǎng)景,比如重載荷的工具會(huì)偏重于提高釬料的結(jié)合強(qiáng)度,需要工具使用壽命長(zhǎng)就盡量降低金剛石的熱損傷,所以是根據(jù)使用場(chǎng)景來對(duì)釬料,包括釬焊工藝進(jìn)行調(diào)整。
中國(guó)粉體網(wǎng):徐教授,您為什么采用稀土摻雜和超聲輔助釬焊技術(shù)來制備釬焊金剛石?
徐教授:因?yàn)橄⊥烈脖环Q為工業(yè)的維生素、工業(yè)的味精,所以其對(duì)材料有諸多神奇的作用。
稀土?xí)驗(yàn)槊Q引發(fā)誤解,其實(shí)稀土并不稀有,并非嚴(yán)格意義上的稀有金屬,我國(guó)稀土儲(chǔ)量居世界首位,蘊(yùn)藏量非常豐富。
稀土蘊(yùn)藏量豐富,加之稀土本身獨(dú)特的性能,所以它對(duì)材料影響顯著,基于我之前多年專注于稀土(包括復(fù)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(gè)稀土元素的性能側(cè)重點(diǎn)又不同,所以我們提出復(fù)合稀土摻雜技術(shù)對(duì)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(qiáng)化材料的非晶性能,還能進(jìn)一步降低釬料的熔點(diǎn),效果顯著。
引入超聲技術(shù)是因?yàn)榻陙沓曒o助加工情況十分普遍,包括超聲輔助在機(jī)械加工領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用,我們借鑒相關(guān)經(jīng)驗(yàn)(如南京航空航天大學(xué)),將超聲輔助用于釬焊工藝,同樣取得較有意義的進(jìn)展。
中國(guó)粉體網(wǎng):徐教授,您能簡(jiǎn)單介紹一下稀土摻雜Ni-Cr釬料釬焊金剛石的作用機(jī)理嗎?
徐教授:稀土的摻雜主要是通過稀土降低釬料的熔點(diǎn),一方面要對(duì)稀土的摻雜量進(jìn)行控制,比較合適的摻雜量可以有效的降低釬料的熔點(diǎn),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(chǎn)生反應(yīng),形成化合物從而抑制釬料對(duì)金剛石的熱損傷,使工具性能得到更完美的體現(xiàn)。
中國(guó)粉體網(wǎng):好的,感謝徐教授接受我們的采訪。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/山林)
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