擴(kuò)散焊是制造電真空器件的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一，具有連接精度高、接頭強(qiáng)度高、可焊材料多樣等優(yōu)點(diǎn)。在電真空器件領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本文簡(jiǎn)要介紹了真空擴(kuò)散焊接技術(shù)的特點(diǎn)、分類、連接材料以及在電真空領(lǐng)域的典型應(yīng)用。

電真空裝置是由數(shù)十種材料（包括金屬和非金屬材料）通過(guò)焊接方法連接而成的高度復(fù)雜的部件。制造電真空器件常用的焊接方法包括釬焊、電弧焊、電阻焊、激光焊、電子束焊、擴(kuò)散焊、冷壓焊等。隨著器件向毫米波方向發(fā)展，對(duì)器件的連接精度和變形提出了更嚴(yán)格的要求。擴(kuò)散焊接可以連接絕大多數(shù)材料，包括以前認(rèn)為不可能連接的金屬和非金屬，并使接頭高度可靠，具有高靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、真空密封和高彈性。它還可以實(shí)現(xiàn)精確焊接，確保焊接結(jié)構(gòu)具有給定的幾何參數(shù)和性能。因此，真空擴(kuò)散焊接在真空電子器件的制造過(guò)程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.擴(kuò)散焊

前蘇聯(lián)的Kazakov在20世紀(jì)50年代中期提出了真空擴(kuò)散焊接技術(shù)。這主要包括固態(tài)擴(kuò)散鍵合、瞬態(tài)液相鍵合（TLP）和部分瞬態(tài)液相結(jié)合（PTLP）。

1.1固相擴(kuò)散焊

固相擴(kuò)散焊接是目前最常用的擴(kuò)散焊接方法。固相真空擴(kuò)散焊是一種依靠界面原子遷移在一定時(shí)間、溫度和壓力下實(shí)現(xiàn)鍵合的固態(tài)工藝。要連接的表面必須光滑（Ra<0.4μm）清潔，擴(kuò)散焊接溫度通常為（0.5-0.9）Tm（Tm是材料的熔點(diǎn)，當(dāng)連接不同材料時(shí)，Tm是低熔點(diǎn)材料的熔點(diǎn)）。由于材料熱膨脹和冶金不相容性的不匹配，一些連接接頭很難實(shí)現(xiàn)直接擴(kuò)散焊接，通常使用中間層（或復(fù)合中間層）。近年來(lái)，為了克服高溫、高壓和長(zhǎng)時(shí)間（甚至長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)）的問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了固相擴(kuò)散焊接。

1.2 TLP

TLP是一種介于熔焊和壓力焊之間的焊接方法。TLP是一種具有特殊成分和低熔點(diǎn)的薄中間層合金，用作連接合金。它被放置在焊接表面之間，施加較小或沒(méi)有施加壓力，并在真空條件下加熱，直到中間層合金熔化。液態(tài)中間層合金潤(rùn)濕基材，在焊接表面之間形成均勻的液膜。經(jīng)過(guò)一定的絕緣時(shí)間后，中間層合金和基材之間發(fā)生擴(kuò)散，合金元素趨于平衡。熔點(diǎn)升高，達(dá)到擴(kuò)散焊接加熱溫度，并進(jìn)一步擴(kuò)散，形成固體連接[3]。

2.結(jié)論

隨著電真空器件高頻化、小型化的發(fā)展，以及新型高性能材料的不斷應(yīng)用，對(duì)元器件的連接性能提出了更高的技術(shù)要求，必將推動(dòng)真空擴(kuò)散焊接技術(shù)在電真空器件領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。與此同時(shí)，擴(kuò)散焊接技術(shù)正在不斷研究新的工藝方法，這也將為采用新材料和新結(jié)構(gòu)提高真空器件的性能提供技術(shù)支持。