RU2016881C1 - Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом - Google Patents
Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016881C1 RU2016881C1 SU4935027A RU2016881C1 RU 2016881 C1 RU2016881 C1 RU 2016881C1 SU 4935027 A SU4935027 A SU 4935027A RU 2016881 C1 RU2016881 C1 RU 2016881C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silicon nitride
- metal
- composition
- titanium
- ceramic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к области изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом и может быть использовано для изготовления металлокерамических узлов в двигателестроении и электротехнической промышленности. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: MoO3 90 - 94; титан 6 - 10. Механическая прочность спаев при сдвиге составляет 80 - 91 МПа. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области изготовления спаев керамики из нитрида кремния с металлом и может быть использовано для изготовления металлокерамических узлов в двигателестроении и электротехнической промышленности.
Целью изобретения является повышение механической прочности спаев керамики из нитрида кремния с металлом.
Поставленная цель достигается тем, что состав, включающий МоО3, содержит титан при соотношении, мас.%: МоО3 90-94, титан 6-10.
Проведенные исследования показали, что для увеличения механической прочности спаев керамики из нитрида кремния с металлом в зону спая необходимо вводить компоненты, обладающие достаточной химической инертностью к нитриду кремния до температуры пайки, и предотвращение образования значительных остаточных напряжений в зоне спая после осуществления процесса пайки.
Установлено, что молибден интенсивно взаимодействует с нитридом кремния с образованием силицидов молибдена, препятствующих образованию прочной связи керамики с покрытием. Для уменьшения интенсивности взаимодействия в качестве компонента металлизационного покрытия применили оксид молибдена (МоО3), обладающий химической инертностью к нитриду кремния до момента его восстановления до молибдена. Однако применение оксида молибдена в чистом виде не позволяет получать соединения керамики из нитрида кремния с металлом.
Установлено, что в качестве компонента, способствующего образованию прочной связи покрытия, состоящего из оксида молибдена, с керамикой на основе нитрида кремния, является титан, обладающий меньшей химической активностью к нитриду кремния и оксиду молибдена по сравнению с гидридом титана. Это приводит к тому, что в зоне спая в меньшем количестве образуются оксиды титана и нитрид титана, препятствующие образованию прочной связи керамики с металлом.
Однако применение титана в чистом виде приводит к возникновению в зоне спая значительных механических напряжений вследствие различия в температурных коэффициентах линейного термического расширения элементов спая. Назначение молибдена в зоне спая сводится к уменьшению механических напряжений и снижению интенсивности химического взаимодействия нитрида кремния с титаном. Оба эффекта приводят к увеличению механической прочности спая.
При введении оксида молибдена в количестве, превышающем 94 мас.%, наблюдается снижение механической прочности спая вследствие незначительного процентного содеpжания активного компонента. При содержании оксида молибдена менее 90 мас.% механическая прочность спаев уменьшается за счет возникновения в зоне спая значительных остаточных напряжений и образования повышенного количества нитрида титана.
Установлено, что применение оксидов других металлов не обеспечивает положительного эффекта либо вследствие их неполного восстановления до металла при температуре образования спая, либо вследствие возникновения значительных механических напряжений в зоне спая.
Технология изготовления спая керамики из нитрида кремния с металлом следующая: порошкообразные оксид молибдена и титан после весовой дозировки в требуемом соотношении измельчают в вибрационной мельнице в среде этанола до удельной поверхности 5000 см2/г.
После измельчения производят сушку суспензии, а затем в агатовом барабане осуществляют смешивание порошка с 2,5%-ным раствором нитроклетчатки в изоамилацетате в соотношении, обеспечивающем получение рабочей консистенции пасты, в течение 10 ч.
Пасту наносят на поверхность керамики из нитрида кремния слоем толщиной 30-35 мкм. Затем производят сборку спая, помещая между металлической и керамической деталями медный припой толщиной 50 мкм.
Пайка керамики с металлом осуществляется в породе. На приготовленных спаях определяют механическую прочность спаев при сдвиге.
П р и м е р 1. Готовят пасту состава, мас.%: МоО3 92; титан 8. Пасту наносят на поверхность керамики слоем толщиной 30-35 мкм. Затем производят пайку керамики с металлом медным припоем в атмосфере сухого водорода (точка росы -40оС) по режиму: нагрев до температуры 1000оС в течение 1 ч, выдержка при 1000оС в течение 30-60 мин, нагрев до температуры плавления припоя в течение 10 мин, выдержка при температуре плавления припоя в течение 60-75 с, охлаждение в течение 2 ч. Механическая прочность при сдвиге спаев керамики из нитрида кремния с никелем составляет 91±17 МПа.
Конкретные примеры составов и свойств приведены в таблице.
Из полученных результатов видно, что добавка титана к оксиду молибдена в количестве 6-10 мас.% позволяет повысить механическую прочность спаев керамики из нитрида кремния с металлов в 1,5-1,7 раза. Данный эффект повышает надежность спаев и расширяет область их применения.
Claims (1)
- СОСТАВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПАЕВ КЕРАМИКИ ИЗ СПЕЧЕННОГО НИТРИДА КРЕМНИЯ С МЕТАЛЛОМ, включающий оксид молибдена и титан, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Оксид молибдена 90 - 94
Титан 6 - 10
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4935027 RU2016881C1 (ru) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4935027 RU2016881C1 (ru) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016881C1 true RU2016881C1 (ru) | 1994-07-30 |
Family
ID=21573861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4935027 RU2016881C1 (ru) | 1991-05-06 | 1991-05-06 | Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2016881C1 (ru) |
-
1991
- 1991-05-06 RU SU4935027 patent/RU2016881C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 404818, кл. C 04B 41/88, 1973. * |
Заявка Японии N 61-40871, кл. C 04B 35/58, опублик. 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1964639A1 (de) | Verfahren zum Verbinden keramischer Koerper unter Verwendung von metallueberzogenen Teilchen von Molybdaen oder Wolfram | |
RU2016881C1 (ru) | Состав для изготовления спаев керамики из спеченного нитрида кремния с металлом | |
JPH04300265A (ja) | セラミック材料に別の材料を結合する方法 | |
JPH0288482A (ja) | セラミックスのメタライズ又は接合方法 | |
CA2032302C (en) | Method of forming metallized layer on aluminum nitride sintered body | |
US3117003A (en) | Titanium-zirconium containing brazing material | |
JPS6141757A (ja) | しや熱コ−テイング用ZrO2系粉末 | |
KR20030004451A (ko) | 재료 화합물 및 상기 재료 화합물의 제조와 용도 | |
JP2532114B2 (ja) | ろう材 | |
JPS6160291A (ja) | シリコン炭化物系セラミツク融着性合金 | |
JPH0240028B2 (ja) | Seramitsukusutokinzoku*doshuseramitsukusudoshimatahaishuseramitsukusukannosetsugohoho | |
JPH01317183A (ja) | 低熱膨張基板用メタライズ組成物 | |
SU1164228A1 (ru) | ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ СаО 1,0-1,6 КЕРАМИКИ | |
JPH04285076A (ja) | セラミックス接合用ペーストろう材 | |
JPS61283492A (ja) | セラミツクス用ろう材 | |
JPH0215874A (ja) | 金属とセラミックの接合方法及び接合材 | |
SU597662A1 (ru) | Состав дл металлизации керамики | |
JPH04235246A (ja) | セラミックスのメタライズ用合金及びメタライズ方法 | |
SU1433949A1 (ru) | Паста дл металлизации керамики | |
SU1507758A1 (ru) | Способ изготовлени металлокерамических соединений | |
RU2016887C1 (ru) | Паста для металлизации керамики | |
RU2058872C1 (ru) | Припой для пайки изделий электронной техники | |
JP3155044B2 (ja) | セラミックスと金属の接合用ロウ材及びその接合方法 | |
SU1625855A1 (ru) | Фритта дл металлизационной пасты | |
KR0180485B1 (ko) | 질화 규소 소결체와 금속 접합체의 제조 방법 |