| 主权项 |
1.一种「铝合金扩散接合之液膜保护处理方法」,主要系以一种创新且较经济的扩散接合制程技术,以液膜保护法配合廉价的盐浴炉设备,取代传统昂贵的真空设备来保护扩散接合表面,达到铝合金扩散接合的目的;铝合金元件经化学腐蚀后及扩散接合前,均浸在含氯化铝或氯化锂之无水酒精溶液中保护,产生还原环境以清除材料表面残存的氧化物,并可防止再度氧化,再放置于盐浴内,当温度瞬间升高时,无水酒精溶液受热蒸发,可由界面完全挥发消失,在两接合面间形成暂态的真空,产生二清洁的表面,以利扩散接合的进行。2.据申请专利范围第1项所述铝合金扩散接合之液膜保护处理方法,特征在于去除表面的污染物及氧化层;所用化学腐蚀方式包括硷洗(5%NaOH及50%Na2CO3的水溶液,温度70℃,时间30sec)及酸洗(80%HNO3、5%HF、10%H2SO4、5%Hcl,温度30℃,时间60sec)。3.据申请专利范围第1项所述铝合金扩散接合之液膜保护处理方法,特征在于铝合金完成最后一道表面处理后与扩散接合前,浸泡并保持在含氯化铝或氯化锂之无水酒精溶液中,无水酒精溶液主要是在氧化物移除后保护铝合金表面,防止再度氧化,以特制夹具于无水酒精中夹持二铝合金板片,被夹持的二铝合金板片间被无水酒精覆盖,防止与空气接触,直接将整个夹具放置于盐浴内,盐浴炉的温度设定为扩散接合温度,铝合金板片接触到高温的盐浴时,接合界面中的无水酒精瞬间受热而快速蒸发膨胀,由间隙直接喷出,完全挥发消失,在两接合面间即刻形成暂态的真空,提供乾净且无氧化的界面,以利扩散接合的进行;试片在表面处理后到进入盐浴前,整个的过程均受无水酒精保护,进入盐浴后无水酒精蒸发消失,铝合金板片在盐浴中继续加压及加热,整个过程完全没有机会接触到空气,因此氧化的可能性很低。4.据申请专利范围第1项所述铝合金扩散接合之液膜保护处理方法,其中无水酒精溶液内所添加之氯化铝或氯化锂其含量约为3-5%,视铝合金表面氧化程度作调整。5.据申请专利范围第1项所述铝合金扩散接合之液膜保护处理方法,特征在于使用之盐浴可提供扩散接合均匀稳定的高温环境及保护铝合金材料不会产生再氧化的条件,可取代传统昂贵的真空与保护气体设备,即可完成铭合金扩散接合制程。6.据申请专利范围第1项所述铝合金扩散接合之液膜保护处理方法,特征在于并不仅限于铭合金的扩散接合,其他合金材料(如镁合金、钛合金等)亦可包含在内。图式简单说明:图1 扩散接合的形成可以分成三个步骤来分析:材料受到外在压力后产生塑性变形,高温下的潜变变形、晶粒滑移与再结晶,原子的扩散。图2 习知一般传统昂贵具真空与保护气体的扩散接合设备。图3 铝合金表面氧化物未清理乾净时是无法顺利进行扩散接合,扩散接合的效果很差之实体图。图4 一般传统的铝合金扩散接合制程均是使用大型的热压机设备,铝合金材料经过表面处理后放置于热压机设备中进行扩散接合;表面处理后乾净的接合面在放置于热压机的期间,极易与空气接触而造成再次氧化,且热压机设备升温与抽真空的速度较慢,即使在热压机中亦有机会产生氧化。图5 本发明专利之制程步骤之流程图。图6 本发明专利的铝合金扩散接合制程液膜保护法之流程示意图。图7 本发明专利的AA 7475同质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图8 本发明专利的AA 7075同质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图9 本发明专利的AA 8090-AA 7475异质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图10 本发明专利的AA 8090-AA 7075异质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图11 本发明专利的AA 5083-AA 075异质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图12 本发明专利的AA 7475-AA 7075异质铝合金经液膜保护法扩散接合之界面金相实体图。图13 本发明专利的AA 7475-AA 083异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘出具较大成份差异之合金在扩散接合面的成份分布图。图14 本发明专利的AA 7475-AA 8090异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘出具较大成份差异之合金在扩散接合面的定点测试成份分布图。图15 本发明专利的AA 7475-AA 5083异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘之成份分布曲线图。图16 本发明专利的AA 5083-AA 8090异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘之成份分布曲线图。图17 本发明专利的AA 475-AA 090异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘之成份分布曲线图。图18 本发明专利的AA 7075-AA 8090异质铝合金经SEM/EDS定性分析方式描绘之成份分布曲线图。 |
