一种电脉冲辅助扩散连接的非热效应解耦方法
知识产权简介
本发明公开了一种电脉冲辅助扩散连接的非热效应解耦方法，属于材料加工与连接技术领域。该方法旨在解决现有研究中电脉冲的热效应与非热效应难以分离，导致无法准确评估电流本身对扩散连接界面元素扩散行为和焊合率影响的难题。
转化前景
1. 航空航天领域 该领域大量使用钛合金、高温合金、陶瓷基复合材料等难焊材料， 且构件常处于极端环境。电脉冲辅助扩散连接技术能显著降低连接温 度、缩短工艺时间、减少变形和残余应力。 本申请通过解耦非热效应， 可精准优化用于发动机叶片、机身框架等关键承力或热端部件的异种 材料连接工艺，提升接头在高温下的强韧性与可靠性，推动轻量化与 高性能结构制造。 2.核能领域 核反应堆内部件涉及陶瓷/金属、难熔金属/合金等异种材料的可靠 连接，要求接头具备优异的耐辐照、耐高温和耐腐蚀性能。电脉冲辅 助技术能在较低温度下实现高质量连接，减少热影响区，避免材料性 能退化。 本申请有助于深入理解并利用非热效应促进界面原子扩散、 抑制脆性相形成，为核燃料包壳、第一壁材料等关键部件的制造与修 复提供更优工艺窗口。 3.电子封装与先进热管理领域 随着芯片功率密度激增，高效散热成为瓶颈。金刚石/铜、陶瓷/金 属等高性能复合材料是理想散热材料，但其可靠连接面临挑战。脉冲 电流辅助扩散连接已用于制造金刚石/铜微流道热沉等一体化精密散热 部件。 本申请能解耦热与非热效应，优化连接界面，确保高热导率的 同时实现高强度、低热阻连接，满足高功率芯片、激光器、微波器件等封装需求。 4.现有研究中，常采用设置“通电试样”和“不通电试样”分别进 行对比的方法分析电脉冲作用，但不同试样在装夹方式、受热边界、 温度场分布及工艺历程等方面难以做到完全一致，因此所得结果往往 同时包含热差异和电差异，难以准确反映电流本身对界面组织演化与 扩散行为的独立影响。 本申请提出一种电脉冲辅助扩散连接的非热效应解耦方法， 能够在 相同或近似相同热历程条件下，使同一连接构件内部同时存在有电流 通过区和无电流通过区，从而实现电脉冲非热效应的可靠解耦与提取。