热腐蚀界面工程实现蓝宝石-SiO2f/SiO2钎焊接头双润湿性增强与热膨胀系数梯度过渡

本文报道了一种通过NaOH热腐蚀对SiO2f/SiO2复合材料进行表面活化的创新策略。该策略成功解决了SiO2f/SiO2复合材料表面能低、钎料润湿性差的难题，并利用界面反应产物实现了钎缝热膨胀系数（CTE）的梯度过渡，最终使蓝宝石-SiO2f/SiO2异质接头的剪切强度提升至52 MPa，为高性能多频谱雷达天线罩的制造提供了关键技术支撑。

　　

章节摘要

通过热腐蚀实现SiO_2f/SiO₂复合材料的表面活化

图2展示了SiO_2f/SiO₂复合材料在热腐蚀前后的表面形貌对比。原始的SiO_2f/SiO₂复合材料呈现出光滑的二氧化硅纤维嵌入连续二氧化硅基体的结构，如图2(a)所示。如图2(b–e)所示，经过5–20分钟的热腐蚀后，SiO_2f/SiO₂复合材料的表面从最初的平坦状态变得凹凸不平。表面的石英基体和纤维均发生部分蚀刻；腐蚀过程优先攻击了二氧化硅网络中的薄弱环节，导致表面粗糙度增加，并暴露出更多的活性位点。这种形貌和化学状态的改变，为后续钎料（AgCuInTi）的铺展和界面反应创造了有利条件。

结论

在本研究中，提出了一种利用热腐蚀对SiO_2f/SiO₂复合材料进行表面活化的创新策略。优化的腐蚀时间为10分钟，该条件不仅改善了SiO_2f/SiO₂复合材料的润湿性，还增强了蓝宝石-SiO_2f/SiO₂接头的机械强度。具体结论如下：

• •
  (1) NaOH热腐蚀能够增加SiO_2f/SiO₂复合材料的表面粗糙度和活性，有效改善其润湿性。