1. Brazeabbiltà
Huwa diffiċli li jiġu brasati komponenti taċ-ċeramika maċ-ċeramika, taċ-ċeramika u tal-metall. Il-biċċa l-kbira tal-istann jifforma ballun fuq il-wiċċ taċ-ċeramika, bi ftit jew xejn tixrib. Il-metall tal-mili tal-brasatura li jista' jixxarrab iċ-ċeramika huwa faċli biex jifforma varjetà ta' komposti fraġli (bħal karburi, siliċidi u komposti ternarji jew multivarjati) fl-interfaċċja tal-ġonta waqt il-brasatura. L-eżistenza ta' dawn il-komposti taffettwa l-proprjetajiet mekkaniċi tal-ġonta. Barra minn hekk, minħabba d-differenza kbira fil-koeffiċjenti tal-espansjoni termali bejn iċ-ċeramika, il-metall u l-istann, se jkun hemm stress residwu fil-ġonta wara li t-temperatura tal-brasatura titkessaħ għat-temperatura tal-kamra, li jista' jikkawża qsim fil-ġonta.
Il-kapaċità li tixxarrab l-istann fuq il-wiċċ taċ-ċeramika tista' tittejjeb billi jiżdiedu elementi tal-metall attivi mal-istann komuni; Temperatura baxxa u brazing għal żmien qasir jistgħu jnaqqsu l-effett tar-reazzjoni tal-interfaċċja; L-istress termali tal-ġonta jista' jitnaqqas billi tiġi ddisinjata forma ta' ġonta xierqa u billi jintuża metall b'saff wieħed jew b'ħafna saffi bħala s-saff intermedju.
2. Saldatura
Iċ-ċeramika u l-metall ġeneralment ikunu konnessi f'forn tal-vakwu jew f'forn tal-idroġenu u l-argon. Minbarra l-karatteristiċi ġenerali, il-metalli tal-mili tal-ibbrejżjar għal apparati elettroniċi tal-vakwu għandu jkollhom ukoll xi rekwiżiti speċjali. Pereżempju, l-istann m'għandux ikun fih elementi li jipproduċu pressjoni għolja tal-fwar, sabiex ma jikkawżax tnixxija dielettrika u avvelenament katodiku tal-apparati. Ġeneralment huwa speċifikat li meta l-apparat ikun qed jaħdem, il-pressjoni tal-fwar tal-istann m'għandhiex taqbeż l-10-3pa, u l-impuritajiet tal-pressjoni għolja tal-fwar li jkun fihom m'għandhomx jaqbżu 0.002% ~ 0.005%; Il-w (o) tal-istann m'għandux jaqbeż 0.001%, sabiex jiġi evitat il-fwar tal-ilma ġġenerat waqt l-ibbrejżjar fl-idroġenu, li jista' jikkawża titjir ta' metall tal-istann imdewweb; Barra minn hekk, l-istann għandu jkun nadif u ħieles mill-ossidi tal-wiċċ.
Meta tkun qed issaldjata wara l-metallizzazzjoni taċ-ċeramika, jistgħu jintużaw ram, bażi, ram tal-fidda, ram tad-deheb u metalli oħra tal-mili tas-ssaldatura tal-liga.
Għall-ibbrejżjar dirett taċ-ċeramika u l-metalli, għandhom jintgħażlu metalli tal-mili tal-ibbrejżjar li fihom elementi attivi Ti u Zr. Il-metalli tal-mili binarji huma prinċipalment Ti Cu u Ti Ni, li jistgħu jintużaw f'1100 ℃. Fost l-istann ternarju, Ag Cu Ti (W) (TI) huwa l-istann l-aktar użat komunement, li jista' jintuża għall-ibbrejżjar dirett ta' diversi ċeramika u metalli. Il-metall tal-mili ternarju jista' jintuża permezz ta' fojl, trab jew metall tal-mili ewtettiku Ag Cu bit-trab Ti. Il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar B-ti49be2 għandu reżistenza għall-korrużjoni simili għall-istainless steel u pressjoni baxxa tal-fwar. Jista' jintgħażel preferenzjalment f'ġonot tas-siġillar bil-vakwu b'reżistenza għall-ossidazzjoni u t-tnixxija. Fl-istann ti-v-cr, it-temperatura tat-tidwib hija l-aktar baxxa (1620 ℃) meta w (V) hija 30%, u ż-żieda ta' Cr tista' tnaqqas b'mod effettiv il-firxa tat-temperatura tat-tidwib. L-istann B-ti47.5ta5 mingħajr Cr intuża għall-ibbrejżjar dirett tal-alumina u l-ossidu tal-manjeżju, u l-ġonta tiegħu tista' taħdem f'temperatura ambjentali ta' 1000 ℃. It-Tabella 14 turi l-fluss attiv għal konnessjoni diretta bejn iċ-ċeramika u l-metall.
Tabella 14 metalli tal-mili tal-ibbrejżjar attiv għall-ibbrejżjar taċ-ċeramika u tal-metall
2. Teknoloġija tal-ibbrejżjar
Iċ-ċeramika pre-metallizzata tista' tiġi brasata f'gass inert ta' purità għolja, idroġenu jew ambjent vakwu. Il-brasatura bil-vakwu ġeneralment tintuża għall-brasatura diretta taċ-ċeramika mingħajr metallizzazzjoni.
(1) Proċess universali tal-ibbrejżjar Il-proċess universali tal-ibbrejżjar taċ-ċeramika u l-metall jista' jinqasam f'seba' proċessi: tindif tal-wiċċ, kisi bil-pejst, metallizzazzjoni tal-wiċċ taċ-ċeramika, kisi tan-nikil, ibbrejżjar u spezzjoni wara l-iwweldjar.
L-iskop tat-tindif tal-wiċċ huwa li jitneħħew it-tbajja' taż-żejt, it-tbajja' tal-għaraq u l-film tal-ossidu fuq il-wiċċ tal-metall bażi. Il-partijiet tal-metall u l-istann għandhom l-ewwel jitneħħew il-grass, imbagħad il-film tal-ossidu għandu jitneħħa permezz ta' ħasil bl-aċidu jew bl-alkali, jinħasel b'ilma ġieri u jitnixxef. Il-partijiet b'rekwiżiti għoljin għandhom jiġu ttrattati bis-sħana f'forn tal-vakwu jew forn tal-idroġenu (jista' jintuża wkoll il-metodu tal-ibbumbardjar tal-joni) f'temperatura u ħin xierqa biex jippurifika l-wiċċ tal-partijiet. Il-partijiet imnaddfa m'għandhomx jiġu f'kuntatt ma' oġġetti żejtnija jew ma' idejn vojta. Għandhom jitpoġġew immedjatament fil-proċess li jmiss jew fit-tnixxif. M'għandhomx ikunu esposti għall-arja għal żmien twil. Il-partijiet taċ-ċeramika għandhom jitnaddfu bl-aċetun u bl-ultrasound, jinħaslu b'ilma ġieri, u fl-aħħar jitgħallew darbtejn b'ilma dejonizzat għal 15-il minuta kull darba.
Il-kisi bil-pejst huwa proċess importanti tal-metallizzazzjoni taċ-ċeramika. Matul il-kisi, jiġi applikat fuq il-wiċċ taċ-ċeramika li għandu jiġi metallizzat b'pinzell jew magna tal-kisi bil-pejst. Il-ħxuna tal-kisi ġeneralment hija ta' 30 ~ 60mm. Il-pejst ġeneralment jiġi ppreparat minn trab tal-metall pur (xi kultant jiżdied ossidu tal-metall xieraq) b'daqs tal-partiċelli ta' madwar 1 ~ 5um u kolla organika.
Il-partijiet taċ-ċeramika mwaħħlin jintbagħtu f'forn tal-idroġenu u jiġu sinterizzati b'idroġenu mxarrab jew ammonja maqsuma f'1300 ~ 1500 ℃ għal 30 ~ 60 minuta. Għall-partijiet taċ-ċeramika miksija bl-idruri, għandhom jissaħħnu għal madwar 900 ℃ biex jiddekomponu l-idruri u jirreaġixxu mal-metall pur jew it-titanju (jew iż-żirkonju) li jifdal fuq il-wiċċ taċ-ċeramika biex jinkiseb kisi tal-metall fuq il-wiċċ taċ-ċeramika.
Għas-saff metallizzat MoMn, sabiex ikun imxarrab bl-istann, saff tan-nikil ta' 1.4 ~ 5um irid jiġi elettroplakkat jew miksi b'saff ta' trab tan-nikil. Jekk it-temperatura tal-ibbrejżjar hija inqas minn 1000 ℃, is-saff tan-nikil jeħtieġ li jiġi sinterizzat minn qabel f'forn tal-idroġenu. It-temperatura u l-ħin tas-sinterizzazzjoni huma 1000 ℃ /15 ~ 20min.
Iċ-ċeramika trattata hija partijiet tal-metall, li għandhom jiġu mmuntati f'daqqa b'azzar inossidabbli jew grafit u forom taċ-ċeramika. L-istann għandu jiġi installat fil-ġonot, u l-biċċa tax-xogħol għandha tinżamm nadifa matul l-operazzjoni kollha, u m'għandhiex tintmess b'idejn vojta.
L-ibbrejżjar għandu jsir f'forn tal-argon, tal-idroġenu jew tal-vakwu. It-temperatura tal-ibbrejżjar tiddependi fuq il-metall tal-mili tal-ibbrejżjar. Sabiex jiġi evitat li l-partijiet taċ-ċeramika jinkisru, ir-rata tat-tkessiħ m'għandhiex tkun mgħaġġla wisq. Barra minn hekk, l-ibbrejżjar jista' japplika wkoll ċerta pressjoni (madwar 0.49 ~ 0.98mpa).
Minbarra l-ispezzjoni tal-kwalità tal-wiċċ, il-partijiet iwweldjati bl-isprej għandhom ikunu soġġetti wkoll għal spezzjoni ta' xokk termali u proprjetà mekkanika. Il-partijiet tas-siġillar għal apparati tal-vakwu għandhom ikunu soġġetti wkoll għal test tat-tnixxija skont ir-regolamenti rilevanti.
(2) Brazing dirett meta tagħmel brazing direttament (metodu tal-metall attiv), l-ewwel naddaf il-wiċċ tal-iwweldjar taċ-ċeramika u tal-metall, u mbagħad armahom. Sabiex tevita xquq ikkawżati minn koeffiċjenti differenti ta' espansjoni termali tal-materjali tal-komponenti, is-saff buffer (saff wieħed jew aktar ta' folji tal-metall) jista' jiġi mdawwar bejn l-iwweldjar. Il-metall tal-mili tal-brazing għandu jitwaħħal bejn żewġ iwweldjar jew jitqiegħed fil-pożizzjoni fejn il-vojt jimtela bil-metall tal-mili tal-brazing kemm jista' jkun, u mbagħad il-brazing għandu jitwettaq bħal brazing bil-vakwu ordinarju.
Jekk tintuża istann Ag Cu Ti għall-ibbrejżjar dirett, għandu jiġi adottat il-metodu tal-ibbrejżjar bil-vakwu. Meta l-grad tal-vakwu fil-forn jilħaq 2.7 × Ibda s-sħana b'10-3pa, u t-temperatura tista' titla' malajr f'dan il-ħin; Meta t-temperatura tkun qrib il-punt tat-tidwib tal-istann, it-temperatura għandha titla' bil-mod biex it-temperatura tal-partijiet kollha tal-iwweldjar tkun l-istess; Meta l-istann ikun idub, it-temperatura għandha titla' malajr għat-temperatura tal-ibbrejżjar, u l-ħin taż-żamma għandu jkun ta' 3 ~ 5 minuti; Waqt it-tkessiħ, għandu jitkessaħ bil-mod qabel is-700 ℃, u jista' jitkessaħ b'mod naturali bil-forn wara s-700 ℃.
Meta l-istann attiv TiCu jiġi brasat direttament, il-forma tal-istann tista' tkun fojl Cu flimkien mat-trab Ti jew partijiet Cu flimkien mal-fojl Ti, jew il-wiċċ taċ-ċeramika jista' jkun miksi bit-trab Ti flimkien mal-fojl Cu. Qabel il-brasajd, il-partijiet kollha tal-metall għandhom jitneħħew mill-gass permezz tal-vakwu. It-temperatura tat-tneħħija tal-gass mir-ram ħieles mill-ossiġnu għandha tkun 750 ~ 800 ℃, u Ti, Nb, Ta, eċċ. għandhom jitneħħew mill-gass f'900 ℃ għal 15-il minuta. F'dan il-ħin, il-grad tal-vakwu m'għandux ikun inqas minn 6.7 × 10-3Pa. Waqt il-brasajd, arma l-komponenti li għandhom jiġu wweldjati fl-apparat, saħħanhom fil-forn tal-vakwu sa 900 ~ 1120 ℃, u l-ħin taż-żamma huwa ta' 2 ~ 5 minuti. Matul il-proċess kollu tal-brasajd, il-grad tal-vakwu m'għandux ikun inqas minn 6.7 × 10-3Pa.
Il-proċess tal-ibbrejżjar tal-metodu Ti Ni huwa simili għal dak tal-metodu Ti Cu, u t-temperatura tal-ibbrejżjar hija 900 ± 10 ℃.
(3) Metodu tal-ibbrejżjar bl-ossidu Il-metodu tal-ibbrejżjar bl-ossidu huwa metodu biex tiġi realizzata konnessjoni affidabbli billi tintuża l-fażi tal-ħġieġ iffurmata mit-tidwib tal-istann tal-ossidu biex tinfiltra fiċ-ċeramika u tixxarrab il-wiċċ tal-metall. Jista' jgħaqqad iċ-ċeramika maċ-ċeramika u ċ-ċeramika mal-metalli. Il-metalli tal-mili tal-ibbrejżjar bl-ossidu huma magħmula prinċipalment minn Al2O3, Cao, Bao u MgO. Biż-żieda ta' B2O3, Y2O3 u ta2o3, jistgħu jinkisbu metalli tal-mili tal-ibbrejżjar b'diversi punti ta' tidwib u koeffiċjenti ta' espansjoni lineari. Barra minn hekk, metalli tal-mili tal-ibbrejżjar bil-fluworidu b'CaF2 u NaF bħala l-komponenti ewlenin jistgħu jintużaw ukoll biex jgħaqqdu ċ-ċeramika u l-metalli biex jinkisbu ġonot b'saħħa għolja u reżistenza għolja għas-sħana.
Ħin tal-posta: 13 ta' Ġunju 2022