1.一种玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:该方法是采用玻璃焊料对氧化锆陶瓷母材进行渗透连接,所述玻璃焊料的原料按重量百分比计的组分如下:CaO:30%~38%,TiO2:20%~26%,REO:5%~10%,B2O3:1‑5%,SiO2:34%~44%。
2.根据权利要求1所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:所述REO为La2O3、Y2O3、Nd2O3、Dy2O3和Ho2O3中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:该方法具体包括如下步骤:
(1)材料准备:对待焊氧化锆陶瓷表面进行打磨、抛光处理后,再以丙酮为介质进行超声清洗5‑20min,吹干备用;
(2)玻璃焊料制备:按照玻璃焊料的组成称量各氧化物原料,均匀混合后采用熔融‑水淬法制备玻璃焊料粉体;
(3)焊料预烧结:向玻璃焊料粉体中加入聚乙烯醇并搅拌均匀,然后放入压片模具中压制成具有一定厚度的片状结构,再放入马弗炉中预烧结,得到玻璃焊料片;
(4)接头装配:将预烧结好的玻璃焊料片切割成与待焊陶瓷表面尺寸相同的形状,再放置于两块抛光好的氧化锆陶瓷之间,形成“三明治”装配结构,连接过程中不使用任何压力;
(5)接头连接:将经步骤(4)装配好的接头放入空气气氛的马弗炉中快速加热至焊接温度,并保温足够长的时间,以保证玻璃焊料与陶瓷晶粒均匀混合,保温结束后,接头随炉冷却至室温。
4.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(1)中,打磨抛光方法为:依次采用400#、800#、1200#砂纸打磨,之后依次采用粒度为2.5μm、1.5μm、0.5μm的金刚石抛光膏进行抛光。
5.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述熔融‑水淬法制备玻璃焊料粉的过程为:将称量好的氧化物原料粉体放入聚四氟乙烯球磨罐中,以酒精为球磨介质、ZrO2为磨球进行球磨,球磨转速为400‑500转/min,球磨时间为2‑5h;球磨完成后进行烘干,烘干后的物料倒入铂金坩埚中,并放入空气气氛的马弗炉中加热至1500‑1600℃,保温1‑3h后将所得玻璃熔体倒入去离子水中,进而获得玻璃碎块;
将玻璃碎块放入玛瑙球磨罐中,以玛瑙为磨球进行球磨,球磨转速为400‑500转/min,球磨时间为2‑5h,球磨完成后烘干,过200目筛即得到所述玻璃焊料粉,备用。
6.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(3)中,加入聚乙烯醇重量为玻璃焊料粉重量的1‑5%;片状玻璃焊料的压制厚度为0.1‑0.3mm,压制时的压强为20‑40MPa、保压时间为1‑5min。
7.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(3)中,预烧结工艺为:以5‑10℃/min的升温速度加热至750‑850℃,保温30‑60min,最后随炉冷却至室温备用。
8.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(3)‑6
中,所制备的玻璃焊料的热膨胀系数为8‑10×10 /℃,该焊料在氧化锆陶瓷表面的最佳润湿角小于10°。
9.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于,步骤(5)中,接头加热速度为30~60min/min,接头连接温度为1350~1500℃,保温时间为40~
90min。
10.根据权利要求3所述的玻璃焊料渗透连接氧化锆陶瓷的方法,其特征在于:步骤(5)中,接头冷却至室温后,可再次将接头加热至晶化温度900‑1100℃,保温1‑4h,以促进接头连接区母材陶瓷晶粒间玻璃相的晶化。