2024年4月23日发(作者：尹合)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.6
(22)申请日 2013.07.30
(71)申请人 哈尔滨工业大学
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
(72)发明人 张杰 章强 刘春凤 贺艳明 巫向阳
(74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人 牟永林
(51)
B23K35/30
B23K35/40
(10)申请公布号 CN 103341700 A
(43)申请公布日 2013.10.09
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
一种Co-Ti-Nb系高温钎料
(57)摘要
一种Co-Ti-Nb系高温钎料，它涉
及一种钎焊材料。本发明是要解决传统钎
料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强
度较低的问题，提供了一种Co-Ti-Nb系高
温钎料。本发明Co-Ti-Nb系高温钎料按照
质量份数是由8.5～45份铌、33～50份钴
和22～41.5份的钛制成。本发明是以Co-
50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti
无限固熔的Nb元素。活性元素Nb的加
入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方
面则降低了钎料的熔点，提高了钎料钎焊
的高温结构陶瓷接头高温环境下强度。本
发明应用于钎焊领域。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数
2.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2份钴和37.6份的
是由8.5～45份铌、33～50份钴和22～41.5份的钛制成。
钛制成。
3.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2份钴和34.3份的
钛制成。
4.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4份钴和31.3份的
钛制成。
5.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6份钴和25.7份的
钛制成。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所
述的钴的纯度为99.5%～99.9%；钛的纯度为99.5%～99.9%；铌的纯
度为99.5%～99.9%。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所
述的Co-Ti-Nb系高温钎料的制备方法为真空感应水冷铜坩锅熔炼法
或真空电弧熔炼法。
8.根据权利要求7所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的真空电弧
熔 炼法为：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
10-1Pa，然后通入高纯氩气，
坩埚中；b、抽坩埚真空至
再抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤操作两次；d、用电弧对
各金属块进行熔炼4～8次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依次用
和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系
200#、400#、600#
高温钎料的制备。
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种钎焊材料。
背景技术
结构陶瓷作为一种新型结构材料，以其耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀
以 及低热导等独特的优异性能，在国防、能源、航空航天、机械、石化、
日益显示出广阔的应用前景，引起各工业发达国
以研究。
冶金、电子等行业，
家的重视，竞相投入大量的人力、物力予
由于陶瓷材料的加工性能差，延性和韧度低耐热冲击能力弱以及制造尺寸大而形状
复 杂的零件较为困难等缺点，通常需要与金属材料组成复合结构来应用
连接来实现复杂构件的制造。因此解决陶瓷/陶
瓷推向应用必须解决的关键
或者通过陶瓷自身的
瓷、陶瓷/金属的连接问题是将高温结构陶
技术之一。
钎焊和扩散焊是现有关于陶瓷/陶瓷以及陶瓷/金属的主要连接方法，而目前研究结
果 表明，陶瓷/陶瓷、陶瓷/金属连接接头的强度及耐热温度跟实用要求
在钎焊研究领域，陶瓷的连接中更多地是使用传
得到的某些钎焊接头强度较高，但
高温性能的发
相比仍有较大差距。
统的Ag-Cu-Ti、Cu-Ti活性钎料等。虽然
接头的高温性能差，使用温度低，从而制约了结构陶瓷
挥。所以，高温钎料的研究开发成为一种必然的趋势。
目前，国内外对高温钎料的研究正在逐步开展，比较常见的有Ni-Cr-Si系、Au-Ni-
V 系、Pd-Co、Ni-Ti和Co-Ti等活性钎料。Au-Ni-V钎料在连接
Si3N4和Si3N4时，室温四点
弯曲强度为393MPa，而700℃时强度不到室温的40%；Ni-Cr-Si钎料在连
接Si3N4和Si3N4时，700℃高温
四点弯曲强度为200MPa，室温不到120MPa，相对母材强度较低；当钎料
为Pd-Co，连接母材为ZrB2—SiC陶瓷时，其接头室温抗剪强
钎焊的高温结构陶瓷接头室温或高温环境
生成脆性化合物，而
从而降
度为80MPa。造成这些钎料
下强度较低的主要原因是钎焊温度高，接头容易
Ni-Ti和Co-Ti系钎料中活性元素Ti易与Ni或Co形成稳定化合物，
低了Ti的活性。
发明内容
本发明是要解决传统钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强度较低的问题，提
供
本发明一种Co-Ti-Nb系高温钎料按照质量份数是由8.5～45份铌、33～50份钴和
本发明是以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti无限固熔的Nb元素。
活 性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方面则降低
了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强度。
22～41.5份的钛制成。
了一种Co-Ti-Nb系高温钎料。
了钎料的熔点，提高
附图说明
图1为试验1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图2为试验2制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图3为试验3制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图4为试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图5为试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的TG-DTA测试图，其中a为
试验 1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的TG-DTA测试曲线，b为试验2制备
钎料的TG-DTA测试曲线，c为试验3制备的Co-Ti-Nb
d为试验4制备的Co-Ti-Nb系高
的Co-Ti-Nb系高温
系高温钎料的TG-DTA测试曲线，
温钎料的TG-DTA测试曲线；
图6为采用试验1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料钎焊Cf/SiC复合材料和
金属Nb得到 的接头的显微组织图；其中a为Cf/SiC复合材料，
b为中间层，c为金属Nb。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种Co-Ti-Nb系高温钎料按照质量份数是由8.5～45
本实施方式是以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti无限固熔的Nb元
素。 活性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方面则降
高了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强
份铌、33～50份钴和22～41.5份的钛制成。
低了钎料的熔点，提
度。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的Co-Ti-Nb系高
温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2份钴和37.6份的钛制成。其
施方式一相同。 他与具体实
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2份钴和34.3份的钛制成。
体实施方式一或二相同。 其他与具
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的Co-Ti-
Nb 系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4份钴和31.3份的
参数与具体实施方式一至三之一相同。 钛制成。其他步骤和
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的Co-Ti-
Nb 系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6份钴和25.7份的
参数与具体实施方式一至四之一相同。 钛制成。其他步骤和
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的钴的纯
度 为99.5%～99.9%；钛的纯度为99.5%～99.9%；铌的纯度为99.5%～
与具体实施方式一至五之一相同。 99.9%。其他步骤和参数
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的
Co-Ti-Nb系高温钎料的制备方法为真空感应水冷铜坩锅熔炼法或真空电弧
步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。 熔炼法。其他
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述的真空电
弧熔炼法为：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于坩
真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再抽
用电弧对各金
埚中；b、抽坩埚
真空至10-1Pa；c、重复b步骤操作两次；d、
属块进行熔炼4～8次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依次用200#、
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
和参数与具体实施方式一至七之一相同。 其他步骤
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验1、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和37.6份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
试验2、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和34.3份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
采用本试验制备的Co-Ti-Nb系高温活性钎料进行钎焊，并进行力学性能测试。
钎焊Cf/SiC复合材料和金属Nb：对待焊母材表面进行打磨处理，而
后将Co-Ti-Nb 系钎料放于两母材之间，形
验结束后，得
成三明治状结构，在1320℃下保温10min进行真空钎焊。实
到的接头显微组织如图6所示，接头组织完整，无明显缺陷。采用压缩剪
切强度评价接头性能，得到的接头室温和600℃高温剪切强度（注：800℃
时接头未断而 金属Nb首先屈服，屈服强度只有100MPa左右）分别
较常温性能提升了18%。 为187MPa和222MPa，高温性能
而采用相同的钎焊方法，以TiCuZrNi为钎料连接母材Cf/SiC-Nb时，
其接头室温剪
此结果表明，Co-Ti-Nb系钎料能很好的连接Cf/SiC复合材料和金属
Nb，并且其接
试验3、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
份钴和31.3份的钛制成。
头耐高温性良好。
切强度为124MPa，750℃时为70MPa。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
试验4、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和25.7份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
采用本试验制备的Co-Ti-Nb系高温活性钎料进行钎焊，并进行力学性能测试。
钎焊ZrB2-SiC结构陶瓷：对ZrB2-SiC母材进行打磨处理，
而后将Co-Ti-Nb系钎料放 于两母材之间，形成三明治状结构，在1320℃
用接头的四点弯曲强度来评
下保温10min进行真空钎焊。实验结束后，
价接头性能，得到接头的常温平均四点弯曲强度为150.5MPa。
而采用相同的钎焊方法，以TiCuZrNi为钎料连接母材ZrB2—SiC时，
其接头室温
试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片如图1～4所示，由图
1～4 可知，随着Nb含量的增多，黑色相TiCo比例减少，而灰色相TiCo
体的共晶相则增多。直到Nb的质量分数增加到42.7份
如图4所示。
抗剪强度为143.5MPa。
与（Nb，Ti）固溶
时，其组织中只有灰色共晶相，
采用TG-DTA设备对试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料进行测试，得到
结
由试验1～试验4可知，本试验以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti
无限 固熔的Nb元素。活性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，
钎料的熔点，提高了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温
果如图5所示，四种钎料的开始熔化温度都在1260℃到1270℃之间。
另一方面则降低了
环境下强度。
2024年4月23日发(作者：尹合)
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(21)申请号 CN2.6
(22)申请日 2013.07.30
(71)申请人 哈尔滨工业大学
地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
(72)发明人 张杰 章强 刘春凤 贺艳明 巫向阳
(74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人 牟永林
(51)
B23K35/30
B23K35/40
(10)申请公布号 CN 103341700 A
(43)申请公布日 2013.10.09
权利要求说明书 说明书 幅图
(54)发明名称
一种Co-Ti-Nb系高温钎料
(57)摘要
一种Co-Ti-Nb系高温钎料，它涉
及一种钎焊材料。本发明是要解决传统钎
料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强
度较低的问题，提供了一种Co-Ti-Nb系高
温钎料。本发明Co-Ti-Nb系高温钎料按照
质量份数是由8.5～45份铌、33～50份钴
和22～41.5份的钛制成。本发明是以Co-
50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti
无限固熔的Nb元素。活性元素Nb的加
入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方
面则降低了钎料的熔点，提高了钎料钎焊
的高温结构陶瓷接头高温环境下强度。本
发明应用于钎焊领域。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数
2.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2份钴和37.6份的
是由8.5～45份铌、33～50份钴和22～41.5份的钛制成。
钛制成。
3.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2份钴和34.3份的
钛制成。
4.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4份钴和31.3份的
钛制成。
5.根据权利要求1所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6份钴和25.7份的
钛制成。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所
述的钴的纯度为99.5%～99.9%；钛的纯度为99.5%～99.9%；铌的纯
度为99.5%～99.9%。
7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所
述的Co-Ti-Nb系高温钎料的制备方法为真空感应水冷铜坩锅熔炼法
或真空电弧熔炼法。
8.根据权利要求7所述的一种Co-Ti-Nb系高温钎料，其特征在于所述的真空电弧
熔 炼法为：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
10-1Pa，然后通入高纯氩气，
坩埚中；b、抽坩埚真空至
再抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤操作两次；d、用电弧对
各金属块进行熔炼4～8次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依次用
和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系
200#、400#、600#
高温钎料的制备。
说 明 书
技术领域
本发明涉及一种钎焊材料。
背景技术
结构陶瓷作为一种新型结构材料，以其耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀
以 及低热导等独特的优异性能，在国防、能源、航空航天、机械、石化、
日益显示出广阔的应用前景，引起各工业发达国
以研究。
冶金、电子等行业，
家的重视，竞相投入大量的人力、物力予
由于陶瓷材料的加工性能差，延性和韧度低耐热冲击能力弱以及制造尺寸大而形状
复 杂的零件较为困难等缺点，通常需要与金属材料组成复合结构来应用
连接来实现复杂构件的制造。因此解决陶瓷/陶
瓷推向应用必须解决的关键
或者通过陶瓷自身的
瓷、陶瓷/金属的连接问题是将高温结构陶
技术之一。
钎焊和扩散焊是现有关于陶瓷/陶瓷以及陶瓷/金属的主要连接方法，而目前研究结
果 表明，陶瓷/陶瓷、陶瓷/金属连接接头的强度及耐热温度跟实用要求
在钎焊研究领域，陶瓷的连接中更多地是使用传
得到的某些钎焊接头强度较高，但
高温性能的发
相比仍有较大差距。
统的Ag-Cu-Ti、Cu-Ti活性钎料等。虽然
接头的高温性能差，使用温度低，从而制约了结构陶瓷
挥。所以，高温钎料的研究开发成为一种必然的趋势。
目前，国内外对高温钎料的研究正在逐步开展，比较常见的有Ni-Cr-Si系、Au-Ni-
V 系、Pd-Co、Ni-Ti和Co-Ti等活性钎料。Au-Ni-V钎料在连接
Si3N4和Si3N4时，室温四点
弯曲强度为393MPa，而700℃时强度不到室温的40%；Ni-Cr-Si钎料在连
接Si3N4和Si3N4时，700℃高温
四点弯曲强度为200MPa，室温不到120MPa，相对母材强度较低；当钎料
为Pd-Co，连接母材为ZrB2—SiC陶瓷时，其接头室温抗剪强
钎焊的高温结构陶瓷接头室温或高温环境
生成脆性化合物，而
从而降
度为80MPa。造成这些钎料
下强度较低的主要原因是钎焊温度高，接头容易
Ni-Ti和Co-Ti系钎料中活性元素Ti易与Ni或Co形成稳定化合物，
低了Ti的活性。
发明内容
本发明是要解决传统钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强度较低的问题，提
供
本发明一种Co-Ti-Nb系高温钎料按照质量份数是由8.5～45份铌、33～50份钴和
本发明是以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti无限固熔的Nb元素。
活 性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方面则降低
了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强度。
22～41.5份的钛制成。
了一种Co-Ti-Nb系高温钎料。
了钎料的熔点，提高
附图说明
图1为试验1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图2为试验2制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图3为试验3制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图4为试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片；
图5为试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的TG-DTA测试图，其中a为
试验 1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的TG-DTA测试曲线，b为试验2制备
钎料的TG-DTA测试曲线，c为试验3制备的Co-Ti-Nb
d为试验4制备的Co-Ti-Nb系高
的Co-Ti-Nb系高温
系高温钎料的TG-DTA测试曲线，
温钎料的TG-DTA测试曲线；
图6为采用试验1制备的Co-Ti-Nb系高温钎料钎焊Cf/SiC复合材料和
金属Nb得到 的接头的显微组织图；其中a为Cf/SiC复合材料，
b为中间层，c为金属Nb。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种Co-Ti-Nb系高温钎料按照质量份数是由8.5～45
本实施方式是以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti无限固熔的Nb元
素。 活性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，另一方面则降
高了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温环境下强
份铌、33～50份钴和22～41.5份的钛制成。
低了钎料的熔点，提
度。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的Co-Ti-Nb系高
温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2份钴和37.6份的钛制成。其
施方式一相同。 他与具体实
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述的Co-Ti-Nb
系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2份钴和34.3份的钛制成。
体实施方式一或二相同。 其他与具
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的Co-Ti-
Nb 系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4份钴和31.3份的
参数与具体实施方式一至三之一相同。 钛制成。其他步骤和
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的Co-Ti-
Nb 系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6份钴和25.7份的
参数与具体实施方式一至四之一相同。 钛制成。其他步骤和
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述的钴的纯
度 为99.5%～99.9%；钛的纯度为99.5%～99.9%；铌的纯度为99.5%～
与具体实施方式一至五之一相同。 99.9%。其他步骤和参数
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：所述的
Co-Ti-Nb系高温钎料的制备方法为真空感应水冷铜坩锅熔炼法或真空电弧
步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。 熔炼法。其他
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：所述的真空电
弧熔炼法为：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于坩
真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再抽
用电弧对各金
埚中；b、抽坩埚
真空至10-1Pa；c、重复b步骤操作两次；d、
属块进行熔炼4～8次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依次用200#、
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
和参数与具体实施方式一至七之一相同。 其他步骤
通过以下试验验证本发明的有益效果：
试验1、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由16.2份铌、46.2
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和37.6份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
试验2、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由23.5份铌、42.2
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和34.3份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
采用本试验制备的Co-Ti-Nb系高温活性钎料进行钎焊，并进行力学性能测试。
钎焊Cf/SiC复合材料和金属Nb：对待焊母材表面进行打磨处理，而
后将Co-Ti-Nb 系钎料放于两母材之间，形
验结束后，得
成三明治状结构，在1320℃下保温10min进行真空钎焊。实
到的接头显微组织如图6所示，接头组织完整，无明显缺陷。采用压缩剪
切强度评价接头性能，得到的接头室温和600℃高温剪切强度（注：800℃
时接头未断而 金属Nb首先屈服，屈服强度只有100MPa左右）分别
较常温性能提升了18%。 为187MPa和222MPa，高温性能
而采用相同的钎焊方法，以TiCuZrNi为钎料连接母材Cf/SiC-Nb时，
其接头室温剪
此结果表明，Co-Ti-Nb系钎料能很好的连接Cf/SiC复合材料和金属
Nb，并且其接
试验3、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由30.3份铌、38.4
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
份钴和31.3份的钛制成。
头耐高温性良好。
切强度为124MPa，750℃时为70MPa。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
试验4、本试验一种Co-Ti-Nb系高温活性钎料按照质量份数是由42.7份铌、31.6
份
制备方法为真空电弧熔炼法：a、按下到上依次为Co块、Ti块和Nb块的顺序置于
坩 埚中；b、抽坩埚真空至10-1Pa，然后通入高纯氩气，再
操作两次；d、用电弧对各
次用200#、
钴和25.7份的钛制成。
抽真空至10-1Pa；c、重复b步骤
金属块进行熔炼6次，再用电火花线切割法切成薄片，然后依
400#、600#和800#砂纸依次打磨平整，即完成Co-Ti-Nb系高温钎料的制备。
采用本试验制备的Co-Ti-Nb系高温活性钎料进行钎焊，并进行力学性能测试。
钎焊ZrB2-SiC结构陶瓷：对ZrB2-SiC母材进行打磨处理，
而后将Co-Ti-Nb系钎料放 于两母材之间，形成三明治状结构，在1320℃
用接头的四点弯曲强度来评
下保温10min进行真空钎焊。实验结束后，
价接头性能，得到接头的常温平均四点弯曲强度为150.5MPa。
而采用相同的钎焊方法，以TiCuZrNi为钎料连接母材ZrB2—SiC时，
其接头室温
试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料的组织显微照片如图1～4所示，由图
1～4 可知，随着Nb含量的增多，黑色相TiCo比例减少，而灰色相TiCo
体的共晶相则增多。直到Nb的质量分数增加到42.7份
如图4所示。
抗剪强度为143.5MPa。
与（Nb，Ti）固溶
时，其组织中只有灰色共晶相，
采用TG-DTA设备对试验1～试验4制备的Co-Ti-Nb系高温钎料进行测试，得到
结
由试验1～试验4可知，本试验以Co-50Ti（at%）为基础，加入能和活性元素Ti
无限 固熔的Nb元素。活性元素Nb的加入，一方面提高了Ti元素的活性，
钎料的熔点，提高了钎料钎焊的高温结构陶瓷接头高温
果如图5所示，四种钎料的开始熔化温度都在1260℃到1270℃之间。
另一方面则降低了
环境下强度。