【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種焊接陶瓷材料的方法，特別是涉及一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法。
技術介紹
1、焊接陶瓷材料是一項具有挑戰性的技術，因為陶瓷材料具有高硬度、脆性和化學穩定性。焊接陶瓷的需求源自電子、航空航天和化工等領域，需要對陶瓷進行修復、組裝或制造。
2、因此焊接陶瓷材料對我們來說顯得尤為重要，然而傳統方法中焊接陶瓷面臨著多重壁壘：首先，陶瓷材料的高熔點是傳統焊接方法的挑戰之一。陶瓷通常具有較高的熔點，遠高于常規金屬焊接的溫度范圍。傳統的焊接設備和技術難以提供足夠高的溫度來熔化陶瓷，因此無法有效地實現焊接。其次，陶瓷材料的脆性和易碎性使其在焊接過程中容易發生裂紋和斷裂。傳統的焊接方法通常施加較大的熱應力和機械應力，這會導致陶瓷材料的破損和損壞，降低焊接接頭的強度和質量。另外，陶瓷與金屬之間的化學性質和熱膨脹系數差異很大，這使得傳統的焊接材料難以有效地與陶瓷材料結合。焊接接頭的穩定性和耐久性會受到影響，可能出現焊縫松動、開裂等問題。此外，傳統焊接方法在陶瓷焊接中往往需要使用特殊的焊接材料或釬料，這些材料的選擇和處理需要更高的技術要求，增加了焊接成本和復雜度。總體而言，傳統的焊接方法對于焊接陶瓷材料存在技術上的局限性和挑戰。
3、激光反應焊接技術通過高能量密度的激光束實現了陶瓷的精確加熱和連接，解決了傳統方法的局限性。推動材料科技進步以及滿足不同領域對材料性能的需求具有迫切的必要性。激光陶瓷焊接廣泛應用于燃料電池制造、電子、航空航天和醫療器械等領域。該技術實現了對陶瓷材料的精準連接，提高了生產效率，降低
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，該方法采用激光作為熱源，在極短的時間內完成焊接過程，實現陶瓷材料的精準焊接，減少成本，焊縫精細，可控性強，適用于對焊接質量要求高的陶瓷零件焊接制造。
2、本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：
3、一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，該方法包括以下步驟：
4、(1)?陽極基底的制備。
5、(2)?電解質前驅體薄膜的涂覆。
6、(3)?采用rlrs法將致密電解質焊接在陽極基底上。。
7、(4)?樣品的表征。
8、優選的，步驟(1)使用固態反應燒結（solid?state?reaction?sintering?ssrs）方法制備由nio+bczyyb（nio+bace0.7zr0.1y0.1yb0.1o3-δ）組成的陽極顆粒基底。步驟(1)中的漿料以異丙醇為研磨溶劑，30wt%淀粉為成孔劑，3?mm?ysz(摻釔氧化鋯)為研磨介質，球磨48小時。將球磨后的粉末造粒成直徑1英寸、厚度5毫米的胚體。然后將生胚在爐中燒制，最后在5%h2+95%ar中于650°c下還原20小時。成功制備出陽極基底。
9、優選的，步驟(2)中的bczyyb漿料是根據以下方法制備的。方法如下:baco3、ceo2、zro2、y2o3、yb2o3和nio的組成的bczyyb+1wt%nio前驅體按化學計量通過球磨混合。將球磨的bczyyb+1wt%nio電解質前體粉末與去離子水、分散劑(darvan)和粘合劑(hpmc)混合成可印刷的漿料。用刮刀將bczyyb薄層澆鑄在還原多孔nio+bczyy陽極基底上。在框架和刀片之間的200?μm間隙處進行刮刀鑄造，在室溫下露天干燥24小時后得到約150?μm厚的材料。在激光處理之前對預燒的陽極基底進行還原。
10、優選的，步驟(3)中使用co2激光器進行激光反應焊接陶瓷。將樣品在500°c的熱板上預熱到500°c，以減輕熱沖擊。激光束不是通過一般的球面透鏡而是通過柱面透鏡(焦距1英寸，直徑19.05?mm，laser?mechanisms，inc.)聚焦以增加燒結面積。co2激光器的工作參數為散焦:20?mm;?功率:90?w;?速度:0.1?mm/s;?熱板:500°c;?光斑尺寸:15?mm;?ed:60j/mm2。
11、優選的，步驟(4)中對樣品進行x射線衍射(x-ray?diffraction,?xrd)，分析其衍射圖譜獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態等信息。并對樣品進行掃描電子顯微（scanning?electron?microscopy,?sem）分析，對樣品微觀形貌進行表征。
12、本專利技術的優點與效果是：
13、1.本專利技術激光反應焊接利用激光束對焊接區域進行局部加熱，實現非接觸式加熱
14、2.本專利技術激光束具有高能密度，能夠在焊接區域迅速提高溫度至足夠高的程度，實現局部熔化。這使得激光反應焊接能夠應對陶瓷材料高熔點的特性，實現有效的焊接。
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1.一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(1)使用固態反應燒結（Solid?State?Reaction?Sintering?SSRS）方法制備由NiO+BCZYYb（NiO+BaCe0.7Zr0.1Y0.1Yb0.1O3-δ）組成的陽極顆粒基底；步驟(1)中的漿料以異丙醇為研磨溶劑，30wt%淀粉為成孔劑，3?mm?YSZ(摻釔氧化鋯)為研磨介質，球磨48小時。將球磨后的粉末造粒成直徑1英寸、厚度5毫米的胚體；然后將生胚在爐中燒制，最后在5%H2+95%Ar中于650°C下還原20小時。成功制備出陽極基底。
3.根據權利要求1所述的一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的BCZYYb漿料制備方法為：BaCO3、CeO2、ZrO2、Y2O3、Yb2O3和NiO的組成的BCZYYb+1wt%NiO前驅體按化學計量通過球磨混合；將球磨的BCZYYb+1wt%NiO電解質前體粉末與去離子水、分散劑(DARVAN)和粘合劑(
4.根據權利要求1所述的一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(3)中使用CO2激光器進行激光反應焊接陶瓷，將樣品在500°C的熱板上預熱到500°C，以減輕熱沖擊；激光束通過柱面透鏡(焦距1英寸，直徑19.05?mm，Laser?Mechanisms，Inc.)聚焦以增加燒結面積；CO2激光器的工作參數為散焦:20?mm;?功率:90?W;?速度:0.1?mm/s;熱板:500°C;光斑尺寸:15?mm;?ED:60?J/mm2。
5.根據權利要求1所述的一種使用快速激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(4)中對樣品進行X射線衍射(X-ray?diffraction,?XRD)，分析其衍射圖譜獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態等信息，并對樣品進行掃描電子顯微（Scanningelectron?microscopy,?SEM）分析，對樣品微觀形貌進行表征。
...【技術特征摘要】
1.一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(1)使用固態反應燒結（solid?state?reaction?sintering?ssrs）方法制備由nio+bczyyb（nio+bace0.7zr0.1y0.1yb0.1o3-δ）組成的陽極顆粒基底；步驟(1)中的漿料以異丙醇為研磨溶劑，30wt%淀粉為成孔劑，3?mm?ysz(摻釔氧化鋯)為研磨介質，球磨48小時。將球磨后的粉末造粒成直徑1英寸、厚度5毫米的胚體；然后將生胚在爐中燒制，最后在5%h2+95%ar中于650°c下還原20小時。成功制備出陽極基底。
3.根據權利要求1所述的一種使用激光反應焊接陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的bczyyb漿料制備方法為：baco3、ceo2、zro2、y2o3、yb2o3和nio的組成的bczyyb+1wt%nio前驅體按化學計量通過球磨混合；將球磨的bczyyb+1wt%nio電解質前體粉末與去離子水、分散劑(darvan)和粘合劑(hpmc)混合成可印刷的漿料；用刮刀將bc...
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