Brasatura di ceramica è metalli

1. Brazeability

Hè difficiuli di braze ceramica è ceramica, ceramica è cumpunenti di metalli.A maiò parte di a saldatura forma una bola nantu à a superficia ceramica, cù pocu o nimu di umidità.U metallu di riempimentu di brasatura chì pò bagnà a ceramica hè faciule per furmà una varietà di cumposti fragili (cum'è carburi, siliciuri è composti ternari o multivariati) à l'interfaccia di joint durante a brasatura.L'esistenza di sti cumposti affetta e proprietà meccaniche di l'articulazione.Inoltre, per via di a grande differenza di coefficienti di espansione termale trà ceramica, metallu è saldatura, ci sarà stress residuale in l'articulazione dopu chì a temperatura di brasatura hè rinfriscata à a temperatura di l'ambienti, chì pò causà cracking joint.

A wettability di a saldatura nantu à a superficia ceramica pò esse migliurata agghiuncennu elementi metallichi attivi à u soldu cumuni;A bassa temperatura è a brasatura di pocu tempu ponu riduce l'effettu di a reazione di l'interfaccia;U stress termale di l'articulazione pò esse ridutta cuncependu una forma di articulazione adattata è utilizendu un metallu unicu o multistratu cum'è a capa intermedia.

2. Saldatura

A ceramica è u metale sò generalmente cunnessi in u fornu à vacuum o in u fornu di l'idrogenu è di l'argon.In più di e caratteristiche generali, a brasatura di metalli di riempimentu per i dispositi elettronici di vacuum duverebbe ancu avè alcuni requisiti speciali.Per esempiu, a saldatura ùn deve micca cuntene elementi chì pruducianu una pressione di vapore alta, per ùn pruvucà a fuga dielettrica è l'avvelenamentu di catodi di i dispositi.Hè generalmente specificatu chì quandu u dispusitivu hè travagliatu, a pressione di vapore di a saldatura ùn deve micca più di 10-3pa, è l'impurità di alta pressione di vapore cuntenute ùn deve micca più di 0,002% ~ 0,005%;U w (o) di a saldatura ùn deve micca più di 0.001%, per evità u vapore d'acqua generatu durante a brasatura in l'idrogenu, chì pò causà spruzzi di metallu di saldatura fusa;Inoltre, a saldatura deve esse pulita è libera di ossidi di a superficia.

Quandu si brassanu dopu a metallizazione ceramica, u ramu, a basa, u ramu d'argentu, u ramu d'oru è altri metalli di riempimentu di brasatura in lega pò esse usatu.

Per a brasatura diretta di ceramica è metalli, i metalli di riempimentu di brasatura chì cuntenenu elementi attivi Ti è Zr seranu selezziunati.I metalli di riempimentu binari sò principalmente Ti Cu è Ti Ni, chì ponu esse usatu à 1100 ℃.Trà a saldatura ternaria, Ag Cu Ti (W) (TI) hè a saldatura più cumunimenti usata, chì pò esse usata per a brasatura diretta di diverse ceramiche è metalli.U metallu di riempimentu ternariu pò esse usatu da foglia, polvere o Ag Cu eutctic filler metal cù polvere di Ti.B-ti49be2 Brazing filler metal hà una resistenza à a corrosione simile à l'acciaio inox è bassa pressione di vapore.Pò esse sceltu preferibilmente in e junzioni di vacuum sealing with oxidation and leakage resistance.In a saldatura ti-v-cr, a temperatura di fusione hè a più bassa (1620 ℃) ​​quandu w (V) hè 30%, è l'aghjunzione di Cr pò riduce in modu efficace a gamma di temperatura di fusione.A saldatura B-ti47.5ta5 senza Cr hè stata aduprata per a brasatura diretta di l'alumina è l'ossidu di magnesiu, è a so unione pò travaglià à una temperatura ambiente di 1000 ℃.A Tabella 14 mostra u flussu attivu per a cunnessione diretta trà ceramica è metallu.

Tabella 14 metalli di riempimentu di brasatura attiva per a brasatura di ceramica è metalli

2. Tecnulugia Brazing

A ceramica premetallizzata pò esse brasata in gas inerte d'alta purezza, idrogenu o ambienti di vacuum.A brasatura in vacuum hè generalmente usata per a brasatura diretta di ceramica senza metallizazione.

(1) Prucessu di brasatura universale U prucessu di brasatura universale di ceramica è metalli pò esse divisu in sette prucessi: pulizia di a superficia, rivestimentu di pasta, metallizazione di a superficia ceramica, nichelatura, brasatura è ispezione post saldatura.

U scopu di a pulizia di a superficia hè di caccià a macchia d'oliu, a tacca di sudore è a film d'ossidu nantu à a superficia di u metale base.E parti metalliche è a saldatura sò sgrassate prima, dopu a film d'ossidu deve esse eliminata da l'acidu o alkali lavatu, lavatu cù acqua corrente è secca.E parti cù esigenze elevate sò trattate termicamente in un furnace à vacuum o un furnace d'idrogenu (u metudu di bombardamentu di ioni pò ancu esse usatu) à a temperatura è u tempu appropritatu per purificà a superficia di e parti.E parti pulite ùn deve micca cuntattu cù oggetti grassi o mani nude.Deveranu esse subitu subitu in u prossimu prucessu o in l'asciugatrice.Ùn sò micca esse esposti à l'aria per un bellu pezzu.E parti ceramiche sò pulite cù acetone è ultrasonica, lavate cù acqua corrente, è infine bollite duie volte cù acqua deionizzata per 15 minuti ogni volta.

U revestimentu di pasta hè un prucessu impurtante di metallizazione ceramica.Duranti u revestimentu, hè appiicata à a superficia ceramica per esse metallizzata cù una spazzola o una macchina di revestimentu di pasta.U spessore di u revestimentu hè generalmente 30 ~ 60 mm.A pasta hè generalmente preparata da u polveru di metallu puro (a volte l'ossidu di metallu adattatu hè aghjuntu) cù una dimensione di particella di circa 1 ~ 5um è adesivu organicu.

I pezzi ceramichi incollati sò mandati à un furnace di l'idrogenu è sinterizzati cù l'idrogenu umitu o l'ammonia cracked à 1300 ~ 1500 ℃ per 30 ~ 60min.Per e parti ceramiche rivestite cù idruri, anu da esse riscaldate à circa 900 ℃ per scumpressà l'idruri è reagisce cù metalli puri o titaniu (o zirconiu) chì restanu nantu à a superficia ceramica per ottene un revestimentu metallicu nantu à a superficia ceramica.

Per a capa metallizzata di Mo Mn, per fà a mossa cù a saldatura, una capa di nichel di 1,4 ~ 5um deve esse electroplated o rivestita cù una capa di nichel in polvere.Se a temperatura di brasatura hè più bassa di 1000 ℃, a capa di nichel deve esse presinterizzata in un fornu à l'idrogenu.A temperatura è u tempu di sinterizzazione sò 1000 ℃ /15 ~ 20min.

A ceramica trattata sò parti di metallu, chì deve esse assemblatu in un sanu cù l'acciaio inox o grafite è stampi ceramichi.A saldatura deve esse stallata à l'articuli, è a pezza di travagliu deve esse mantenuta pulita durante l'operazione, è ùn deve esse toccu da mani nude.

A brasatura deve esse realizatu in un fornu à argon, idrogenu o vacuum.A temperatura di brasatura dipende da u metallu di riempimentu di brasatura.Per impediscenu u cracking di e parti ceramiche, a freccia di rinfrescante ùn deve esse troppu veloce.Inoltre, a brasatura pò ancu applicà una certa pressione (circa 0.49 ~ 0.98mpa).

In più di l'ispezione di a qualità di a superficia, i saldati brasati sò ancu sottumessi à l'ispezione di scossa termica è di pruprietà meccanica.E parti di sigillatura per i dispositi di vacuum anu ancu esse sottumessi à a prova di fuga in cunfurmità cù e regulazioni pertinenti.

(2) Brazing direttu quandu brazing direttamente (metudu di metallu attivu), prima pulisce a superficia di a saldatura di ceramica è metalli, è poi assemble.Per evità i cracks causati da diversi coefficienti di espansione termale di i materiali cumpunenti, a strata di buffer (una o più strati di fogli di metallu) pò esse rotata trà e saldature.U metallu di riempimentu di brasatura deve esse clampatu trà dui saldature o pusatu in a pusizione induve u spaziu hè pienu di metallu di riempimentu di brasatura quantunque pussibule, è poi a brasatura deve esse realizata cum'è una brasatura ordinaria in vacuum.

Se a saldatura Ag Cu Ti hè aduprata per a brasatura diretta, u metudu di brasatura in vacuum deve esse aduttatu.Quandu u gradu di vacuum in u furnace righjunghji 2,7 × Start heating at 10-3pa, è a temperatura pò risaltà rapidamente in questu tempu;Quandu a temperatura hè vicinu à u puntu di fusione di a saldatura, a temperatura deve esse elevata lentamente per fà chì a temperatura di tutte e parte di a saldatura tendenu à esse uguali;Quandu a saldatura hè fusa, a temperatura deve esse rapidamente elevata à a temperatura di brasatura, è u tempu di mantene esse 3 ~ 5min;Durante u rinfrescante, deve esse rinfriscatu lentamente prima di 700 ℃, è pò esse rinfriscatu naturalmente cù u fornu dopu à 700 ℃.

Quandu a saldatura attiva di Ti Cu hè direttamente brasata, a forma di saldatura pò esse una foglia di Cu più una polvere di Ti o parti di Cu più una foglia di Ti, o a superficia ceramica pò esse rivestita cù una polvera di Ti più una foglia di Cu.Prima di brasatura, tutte e parti metalliche sò degassate da u vacuum.A temperatura di degassing di u cobre senza ossigenu serà di 750 ~ 800 ℃, è Ti, Nb, Ta, etc. deve esse degassed à 900 ℃ per 15min.À questu tempu, u gradu di vacuum ùn deve esse menu di 6,7 × 10-3Pa。 Durante a brasatura, assemble i cumpunenti per esse saldati in l'attrezzatura, riscaldali in u fornu di vacuum à 900 ~ 1120 ℃, è u tempu di mantene hè 2 ~. 5 min.Duranti tuttu u prucessu di brasatura, u gradu di vacuum ùn deve esse menu di 6,7 × 10-3Pa.

U prucessu di brasatura di u metudu Ti Ni hè simile à quellu di u metudu Ti Cu, è a temperatura di brasatura hè 900 ± 10 ℃.

(3) U metudu di brasatura d'ossidu U metudu di brasatura di l'ossidu hè un metudu per realizà una cunnessione affidabile utilizendu a fase di vetru formata da a fusione di saldatura d'ossidu per infiltrate in ceramica è bagnà a superficia metallica.Pò cunnette a ceramica cù a ceramica è a ceramica cù metalli.I metalli di riempimentu di brasatura d'ossidu sò principalmente cumposti da Al2O3, Cao, Bao è MgO.Aghjunghjendu B2O3, Y2O3 è ta2o3, i metalli di riempimentu di brasatura cù diversi punti di fusione è coefficienti di espansione lineari ponu esse ottenuti.Inoltre, i metalli di riempimentu di brasatura di fluoruru cù CaF2 è NaF cum'è i cumpunenti principali ponu ancu esse aduprati per cunnette ceramiche è metalli per ottene articulazioni cù alta forza è alta resistenza à u calore.