本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法。
背景技术：
在植入医学领域，植入器件除了满足其自身功能要求外，还需要满足与人体的生物兼容性的需求。人造视网膜是利用电子复合器件替换失去功能的视网膜，通过电流来刺激完好的视神经，让患者重新获得一定的视觉。在人造视网膜中，有一个重要部件是由镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环构成的连接结构。随着结构向微小化和高稳定性的发展，对连接质量，如气密性、连接强度、稳定性等提出了更高的要求。目前，扩散连接是实现该陶瓷与金属复合结构连接最为有效的方法之一。
扩散连接既能获得接头界面致密、力学性能良好的接头，又能保证该接头的生物兼容性，获得对人体无毒无害的接头界面。而且由于Al2O3陶瓷与钛环在物理化学性能方面存在着较大的差异，易形成较大的接头应力，采用扩散连接的方法可获得应力小、无变形的连接结构，满足视网膜结构应用的条件。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，连接可靠的人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法，其特征在于：其包括以下步骤：
(一)、将待连接镀金Al2O3陶瓷和镀金钛环放入丙酮中超声清洗5min~10min；
(二)、将Au箔片置于待连接的镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接面之间，装配成镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环的装配件，其中Au箔片的厚度为10μm ~120μm；
(三)、将步骤(二)得到的装配件放置在真空加热炉中，施加压力为1~12MPa，当真空度达到(1.3~2.0)×10-3Pa时，通电加热，控制升温速度为10℃/min~20℃/min，升温至900~1050℃，然后保温20min~120min，再控制冷却速度为3℃/min~10℃/min，冷却至300℃，然后再随炉冷却，即完成镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接。
进一步，所述步骤(二)中Au箔片箔片的厚度为50μm 。
进一步，所述步骤(三)中施加压力为4.5Mpa，连接温度为950℃，保温时间为60min，真空加热炉的真空度为1.5×10-3Pa，控制升温速度为15℃/min，冷却速度为5℃/min。
本发明采用Au箔片成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，在扩散连接条件下，中间层Au箔片通过与Al2O3陶瓷的镀金层和钛环的镀金层发生界面原子扩散，形成了紧密的界面结合，实现了整个陶瓷/金属结构的冶金连接。通过控制钎焊温度900~1050℃、保温时间20min~120min和施加压力1~12MPa，以控制界面接触及扩散的程度，进而达到控制接头组织和性能的目的，成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，并获得了可靠的接头。对照现有技术，本发明工艺简单，连接可靠，本发明镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的成功连接，将镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接件用于植入医学器件中，如人造视网膜，能有效促进其应用，具有极大的经济与社会价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1：一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法，其包括以下步骤：
(一)、将待连接镀金Al2O3陶瓷和镀金钛环放入丙酮中超声清洗5min~10min；
(二)、将Au箔片置于待连接的镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接面之间，装配成镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环的装配件，其中Au箔片的厚度为50μm ，纯度为99.99%以上；
(三)、将步骤(二)得到的装配件放置在真空加热炉中，施加压力为4.5MPa，当真空度达到1.5×10-3Pa时，通电加热，控制升温速度为15℃/min，升温至950℃，然后保温60min，再控制冷却速度为5℃/min，冷却至300℃，然后再随炉冷却，即完成镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接。
本实施例采用Au箔片成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，在扩散连接条件下，中间层Au箔片通过与Al2O3陶瓷的镀金层和钛环的镀金层发生界面原子扩散，形成了紧密的界面结合，实现了整个陶瓷/金属结构的冶金连接。启动真空泵达到真空度要求后通电加热并保温，然后随炉冷却至室温。通过控制钎焊温度、保温时间和施加压力，以控制界面接触及扩散的程度，进而达到控制接头组织和性能的目的，成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，并获得了可靠的接头。连接后所得的镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环接头组织致密，气密性好。本发明可应用于人造视网膜结构中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的生物兼容性连接等领域。
实施例2：一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法，其包括以下步骤：
(一)、将待连接镀金Al2O3陶瓷和镀金钛环放入丙酮中超声清洗5min；
(二)、将Au箔片置于待连接的镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接面之间，装配成镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环的装配件，其中Au箔片的厚度为10μm ，纯度为99.99%以上；
(三)、将步骤(二)得到的装配件放置在真空加热炉中，施加压力为12MPa，当真空度达到1.3×10-3Pa时，通电加热，控制升温速度为10℃/min，升温至900℃，然后保温120min，再控制冷却速度为3℃/min，冷却至300℃，然后再随炉冷却，即完成镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接。
本实施例采用Au箔片成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，在扩散连接条件下，中间层Au箔片通过与Al2O3陶瓷的镀金层和钛环的镀金层发生界面原子扩散，形成了紧密的界面结合，实现了整个陶瓷/金属结构的冶金连接。启动真空泵达到真空度要求后通电加热并保温，然后随炉冷却至室温。通过控制钎焊温度、保温时间和施加压力，以控制界面接触及扩散的程度，进而达到控制接头组织和性能的目的，成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，并获得了可靠的接头。连接后所得的镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环接头组织致密，气密性好。本发明可应用于人造视网膜结构中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的生物兼容性连接等领域。
实施例3：一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法，其包括以下步骤：
(一)、将待连接镀金Al2O3陶瓷和镀金钛环放入丙酮中超声清洗10min；
(二)、将Au箔片置于待连接的镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接面之间，装配成镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环的装配件，其中Au箔片的厚度为120μm，纯度为99.99%以上；
(三)、将步骤(二)得到的装配件放置在真空加热炉中，施加压力为1MPa，当真空度达到2.0×10-3Pa时，通电加热，控制升温速度为20℃/min，升温至1050℃，然后保温20min，再控制冷却速度为10℃/min，冷却至300℃，然后再随炉冷却，即完成镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接。
本实施例采用Au箔片成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，在扩散连接条件下，中间层Au箔片通过与Al2O3陶瓷的镀金层和钛环的镀金层发生界面原子扩散，形成了紧密的界面结合，实现了整个陶瓷/金属结构的冶金连接。启动真空泵达到真空度要求后通电加热并保温，然后随炉冷却至室温。通过控制钎焊温度、保温时间和施加压力，以控制界面接触及扩散的程度，进而达到控制接头组织和性能的目的，成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，并获得了可靠的接头。连接后所得的镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环接头组织致密，气密性好。本发明可应用于人造视网膜结构中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的生物兼容性连接等领域。
实施例4：一种人造视网膜中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接方法，其包括以下步骤：
(一)、将待连接镀金Al2O3陶瓷和镀金钛环放入丙酮中超声清洗7min；
(二)、将Au箔片置于待连接的镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接面之间，装配成镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环的装配件，其中Au箔片的厚度为70μm ，纯度为99.99%以上；
(三)、将步骤(二)得到的装配件放置在真空加热炉中，施加压力为8MPa，当真空度达到1.6×10-3Pa时，通电加热，控制升温速度为17℃/min，升温至1000℃，然后保温45min，再控制冷却速度为7℃/min，冷却至300℃，然后再随炉冷却，即完成镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接。
本实施例采用Au箔片成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，在扩散连接条件下，中间层Au箔片通过与Al2O3陶瓷的镀金层和钛环的镀金层发生界面原子扩散，形成了紧密的界面结合，实现了整个陶瓷/金属结构的冶金连接。启动真空泵达到真空度要求后通电加热并保温，然后随炉冷却至室温。通过控制钎焊温度、保温时间和施加压力，以控制界面接触及扩散的程度，进而达到控制接头组织和性能的目的，成功实现了对镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的连接，并获得了可靠的接头。连接后所得的镀金Al2O3陶瓷/Au箔片/镀金钛环接头组织致密，气密性好。本发明可应用于人造视网膜结构中镀金Al2O3陶瓷与镀金钛环的生物兼容性连接等领域。