金刚石在线讯  金刚石磨粒凭借其卓越的物理化学特性，包括极高的硬度、优异的热传导性能、低热膨胀系数以及优异的化学稳定性，已成为精密加工领域不可缺少的材料。但是具有共价键结构的金刚石与一般的金属之间有很高的界面能，难以焊接，而一般的机械镶嵌、物理吸附没有足够把持力。钎焊技术被认为是连接金刚石磨粒和金属基体最可靠的方法，现被广泛用于高性能超硬磨料工具的制备。

钎焊金刚石工具的原理是利用与C元素亲和力高的元素（如Ti、Cr、Zr等），钎焊时发生化学反应生成碳化物，进而实现金刚石、钎料、基体三者之间的冶金结合。钎焊金刚石工具结合强度高，金刚石不易从基体上脱落，金刚石出露高，通常可达金刚石粒径的70%～80%，钎焊工具更加锋利，容屑空间大，不易发生切屑堵塞，磨料的利用更加充分。

金刚石颗粒活性金属钎焊结构示意图

钎焊接头或界面的强度主要取决于两方面因素：钎焊材料和钎焊工艺。其中钎料合金需要满足以下几个条件：①适宜的熔点，既能尽量避免高温对金刚石的热损伤，也能满足金刚石钎焊工具的使用温度；②对于金刚石的浸润和扩散作用要好；③成分稳定性好，尽可能减少钎焊过程中发生偏析和易挥发元素的损耗；④要有足够的硬度和强度，能保证刀具整体的使用性能。基于这些要求，目前用于钎焊金刚石颗粒的钎料合金主要有镍基、铜基和银基等。

镍基钎料合金主要指Ni-Cr钎料合金，其形成的钎焊层一般具有极好的耐蚀性，且硬度、耐磨性、耐高温性也较好，是金刚石钎焊中较常采用的一种钎料合金。但是，镍基钎料自身的高熔点以及钎料中触媒元素Ni和Fe的共同作用下，钎焊后的金刚石会受到较为严重的热损伤，导致钎焊金刚石工具的加工性能下降及使用寿命降低。当前，钎焊金刚石工具的研究重点在于提升钎料与金刚石之间的界面结合强度，减少金刚石在钎焊过程中的热损伤。

2026年9月3日，中粉会展将在河南•郑州举办“第三届半导体行业用金刚石材料技术大会暨功率半导体技术应用与装备研讨会”。届时，我们邀请到安徽工程大学徐东教授出席本次大会并作题为《半导体行业用金刚石工具钎焊制备技术》的报告，报告将介绍稀土单掺杂、共掺杂与超声辅助工艺下钎焊金刚石的制备方案，通过探究稀土强化相及超声辅助对Ni-Cr钎料组织和性能的影响规律，阐明钎焊金刚石的热损伤机制，揭示钎料组元界面扩散与金刚石化学冶金结合的界面特性以及稀土掺杂Ni-Cr钎料钎焊金刚石的作用机理。

专家简介

徐东，安徽工程大学教授、博士生导师，省学术和技术带头人。中国机床工具工业协会超硬材料分会专家委员会委员、中国电子学会传感与微系统技术分会委员、中国仪器仪表学会仪表功能材料分会理事、中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术委员会委员、中国电子学会传感与微系统技术分会电压敏委员会委员、《High Temperature Materials and Processes》、《Journal of Advanced Ceramics》、《金刚石与磨料磨具工程》和《电瓷避雷器》编委。国家自然科学基金项目通讯评审专家，国家科技奖励专家库专家，国家国际科技合作专项评审专家，波兰国家自然科学基金评审专家，科技部国家科技专家库专家，教育部学位中心评审专家，多个省、直辖市、自治区及行业协会科技奖励和科技项目函评及会评专家。2012年以来，主持国家自然科学基金面上项目3项，主持安徽省重点研究与开发计划、教育部博士点基金、安徽省高校科研项目重大项目、江苏省自然科学基金等科研项目10余项。第一或通讯作者发表SCI论文100余篇H-index 27；获授权发明专利21项，发明专利公开17项。担任J Eur Ceram Soc，J Am Ceram Soc，J Alloy Compd，Ceram Int，J Mater Res Technol，Sol Energ Mat Sol C，Diam Relat Mater，J Mater Eng Perform，Mat Sci Eng B，Mat Res Bull等多种国际知名SCI刊物审稿专家。

参考来源：

[1]尹翔等：钎焊金刚石工具的研究现状与展望

[2]毛雅梅等：钎焊金刚石研究进展及其工具的应用