PL70172B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 16.04.1974 70172 Ki. 80b,13/03 MKPl C04b 41/44 Twórcy wynalazku: Wojciech Maslankiewicz, Ryszard Gutowski, Jacek Milosz, Kazimierz Rybicki Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Elektronowe „Unitra-Lamina", Piaseczno (Polska) Sposób wytwarzania dajacego sie lutowac metalicznego pokrycia na przedmiocie ceramicznym Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dajacego sie lutowac metalicznego pokrycia na przedmio¬ cie ceramicznym, przydatnego zwlaszcza przy wykonywaniu próznioszczelnych polaczen ceramiki z metalem.Sposród znanych sposobów laczenia ceramiki z metalem duze rozpowszechnienie znalazlo przylutowywa- nie twarde elementu metalowego do uprzednio pometalizowanej ceramiki. Znane sa sposoby metalizowania ceramiki droga spiekania naniesionych na nia proszków metali trudnotopliwych. W celu uzyskania zadawalajacego stanu metalizacji proces spiekania prowadzi sie w atmosferze wodoru lub mieszaniny wodoru z azotem.W wiekszosci znanych technologii spiekania metali trudnotopliwych, do proszków nieszlachetnych metali trudnotopliwych takich jak wolfram lub molibden dodaje sie okreslone ilosci tlenków, na przyklad CaO, MgO, Si02, MnO. Tlenki te dodaje sie w postaci skladników prostych lub w postaci zwiazków chemicznych przecho¬ dzacych w postac tlenkowa w czasie spiekania metalizacji, na przyklad jako weglany. Do proszków wolframu i molibdenu dodaje sie tez szklo utworzone przez stopienie odpowiednich tlenków. W procesie lutowania z ele¬ mentem metalowym istotnym czynnikiem decydujacym czesto o jakosci polaczenia ceramiczno-metalowego jest oddzialywanie cieklego lutowia na warstwe metalizacji. Oddzialywanie to moze spowodowac rozpuszczenie fazy stalej, dyfuzje do lutowia warstwy metalizacyjnej, a takze reakcje chemiczne.Wada tych sposobów jest to, ze w przypadku oddzialywania lutowia o temperaturze topnienia przekracza¬ jacej 1000°C z ceramika zawierajaca czynniki szklotwórcze lub metalizacja zawierajaca tlenki, bardzo czesto obserwuje sie zjawisko wypierania skladników szklotwórczych z ceramiki lub z metalizacji, co powoduje zmniej¬ szenie wytrzymalosci zlacza, zwlaszcza przy udarach cieplnych.Winnym znanym sposobie metalizacji stosuje sie dwukrotne nanoszenie pedzlem mieszaniny metalizacyj¬ nej. Sposób ten podnosi znacznie wytrzymalosc mechaniczna zlacza. Wada jego jest jednak zmniejszenie wytrzymalosci na udary cieplne oraz zmniejszenie przyczepnosci warstwy ulatwiajacej zwilzanie. Zaleznosc ta wystepuje szczególnie wyraznie przy mieszaninach metalizacyjnych zawierajacych jako dodatki tlenki.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad droga opracowania sposobu metalizacji umozliwiajacego tworze¬ nie próznioszczelnych zlacz metalu z ceramika o duzej zawartosci fazy szklistej w warstwie powierzchniowej, odpornych na udary termiczne i majacych duza wytrzymalosc mechaniczna.-*" ¦ Mi$&»?Z 2 70172 Zagadnienie to zostalo rozwiazane zgodnie z wynalazkiem w ten sposób, ze na ceramike nanosi sie w znany sposób proszki wysokotopliwych metali nieszlachetnych takich jak wolfram lub molibden z dodatkiem proszku manganu i niklu oraz proszek szkla zawierajacego wiecej niz 5% molowych tlenków Lia O, CaO, Al2 03 BaO, Si02 tak naniesiona pierwsza warstwe spieka sie w atmosferze slabo utleniajacej, zwlaszcza w wilgotnym wodo¬ rze lub wilgotnej mieszaninie wodoru i azotu, na uzyskana spieczona warstwe metalizacyjna nanosi sie druga warstwe wysokotopliwych metali takich samych jak w warstwie pierwszej, zawierajaca co najwyzej 80% wago¬ wych ilosci szkla wprowadzonego do warstwy pierwszej i prowadzi sie ponowne spiekanie w atmosferze ochron¬ nej np. utleniajacej. Dwukrotne nanoszenie mieszanin proszków metali i szkla przy zachowaniu dla obu warstw podanych proporcji oraz dwukrotne spieczenie tych warstw daje metalizacje ceramiki zapewniajaca duza wytrzymalosc mechaniczna zlacza i jego odpornosc na udary termiczne oraz zapewnia odpowiednia przyczep¬ nosc do metalizacji warstwy ulatwiajacej zwilzanie przez lutowie. Zgodny z wynalazkiem sposób metalizacji ceramiki umozliwia zastosowanie ceramiki o róznej zawartosci fazy szklistej w warstwie powierzchniowej. Spieka¬ nie obu warstw korzystnie jest przeprowadzac w temperaturze wyzszej o co najmniej 100°C od temperatury lutowania.Przyklad: Na ceramike o zawartosci Al2 03 wiekszej niz 95% nanosi sie pierwsza warstwe metalizacyjna o nastepuja¬ cym skladzie wagowym: Molibden -70,00% Mangan -' 9,96% Nikiel - 0,04% Szklo -20,00%.Szklo posiada nastepujacy molowy sklad chemiczny: Si02 - 58,9% Li20 -11,3% CaO - 9,2% BaO - 9,2% A1203 -11,4% Pierwsza warstwe spieka sie w temperaturze 1250°C w atmosferze wilgotnego wodoru o punkcie rosy + 15°C w czasie 30 minut. Na tak otrzymana warstwe nanosi sie druga warstwe metalizacyjna o skladzie wago¬ wym: Molibden -77,00% Mangan - 10,96% Nikiel - 0,04% Szklo - 12,00% Warstwe druga spieka sie w takich samych warunkach jak warstwe pierwsza. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania dajacego si£ lutowac metalicznego pokrycia na przedmiocie ceramicznym, polegaja¬ cy na naniesieniu na ceramike w znany sposób proszków wysokotopliwych metali nieszlachetnych takich jak wolfram lub molibden z dodatkiem proszku manganu i niklu oraz proszku szkla zawierajacego wiecej niz 5% molowych tlenków Li2 O, CaO, Al2 03, BaO, Si2 O, spieczeniu tej pierwszej warstwy w atmosferze gazu obronne¬ go, naniesieniu na tak uzyskana warstwe metalizacyjna drugiej warstwy proszków wysokotopliwych metali oraz szkla o skladach takich jak w warstwie pierwszej i ponownym spieczeniu tej warstwy w atmosferze gazów ochronnych, znamienny tym, ze druga warstwa proszków zawiera co najwyzej 80% ilosci wagowych szkla zawartego w pierwszej warstwie proszków.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze spiekanie przeprowadza sie w atmosferze slabo utleniajacej.

3. Sposób wedlug zastrzezen 1 i 2, znamienny tym, ze spiekanie odbywa sie w temperaturze wyzszej o co najmniej 100°Cod temperatury przyszlego lutowania. l Prac. Poligraf. UP PRL. zam. 227/74 naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL