SU1004321A1

SU1004321A1 - Паста дл металлизации керамики

Info

Publication number: SU1004321A1
Application number: SU813339868A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Авдокачев; Любовь Николаевна Бовкун
Original assignee: Предприятие П/Я А-1067
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1983-03-15

Description

Изобретение относитс к электровной и радиоэлектронной технике,, машиностроению, приборостроению и другим област м техники, где используютс , прочные вакУумнотплотные спаи бромеллитовой керамики с металлом .. Известны составы паст дл металлизёщии кёрамйкй,; которые состо т из тугоплавкой основы, обычно молибдена или вольфрама и минерализатора в виде металлов,окислов, гидридов щ.соединений , их смесей, стекол и э;.

. . ...

Однако одни из этих составов; на вольфрсшовой основе с добавками требует повышенной температуры вжигани , (до 1450-1б50с), что нежелательно , учитывгш увеличива хцуюс с ростом текшературы термообработки токсичностьокиси бурени , другие из-за применени титансодержшцих веществ (в количестве 10-15 вес.%) ухудщшот диэлектрические характерис тики кераьшческих изделий, третьи имеют ограничени по температуре пайки примен емых затем припоев.

Наиболее широко дп металлизгщии бромеллитовой керамики используетс состав, содержащий, вес.%: молибден

70-86J ферромарганец 1-9; минерализатор состава, вес.%: SiOi 45-65;

15-25; MgO 15-30; TiO,j.8-23 r3j. r Нанесенное покрытие выжигаетс при . 1250-1270 С в среде .формиргаэа или

в вакууме.

Недостатками этого покрыти вл ютс сложность применени его дл

10 .пайки медным припоем из-за остекловывани покрыти в процессе пайки,что снижает механическую прочность спаев а также низка вакуумна надежность металлокерамических узлов, па ных

5 медно-золотым припоем/ сэсобенно учитыва нестабильность структуры отечественного керамического материала.

Наиболее близким к изобретению вл етс состав пасты, используемый

20 дл металлизации корундовой керамики , содержащий, вес.%: молибден 70f стекло СТ-1-30. С став стекла СТ-1, Бес.%: МпО 48,S-5T),5; Al-O} 19,4-20,2; SiO« 28,6-30,6; 110, 15 4.

Однако дп бромеллитовой керамики этот состав не подходит, так как содержание стекла (30%) в пасте оказываетс избыточным, после вжи1гани имеет место остекловывание

30

металлизационного сло , после пайки

не обеспечиваетс вакуумна плотность и механическа прочность спа . Цель изобретени - повышение вакуумной надежности и механической прочности спаев бромеллитовой керамики с металлом.

. Поставленна цель достигаетс тем, что паста дл металлизации керамики , включающа молибден и стекло , содержащее, МпО 48,5-50,05; AlaO 19,4-20,2; SiOa 28,6-30,6 и . 0,5-1,5, дополнительно содержит МоО при следуквдем соотношении 1$омпонентов, мас.%:

молибден70-78

Стекло20-28

МоОа2-10

Ласта изготавливаетс следукнцим образом.

Компоненты пасты, вз тые в требуемом соотношении, перемешивают мок о

рым способом с биндером на коллоксилиновой основе и нанос т на поверх .ность керамики ОБ-1 (с содержанием ВеО не менее 99 вес.%) намазкой кисточкой , пульверизацией и др. методами . Эатем при 1330±30°С в среде увлажненного формиргаза осуществл ют вжигание пасты в течение 40tlO мин, нанос т второй металлизационный слой - никель, и производ т пайку

0 металлизированной керамики с металлом различными (медно-золотыми, медно-серебр ными) припо ми. Пайку медным припоем осуществл ют без сло никел .

Сравнительные результаты испытаний спаев бромеллитовой керамики, металлизированной пастами по граничным ( 3 - 5) и оптимальным составам , приведены в таблице.

Примечани

Как видно из таблицы, введение в состав пасты даже небольших количеств (2%) МоО-., приводит к существенному

улучшению вакуумных, а также и меха- нических 5сарактеристии спаев (состав 3 по сравнению с составом 2), что, очевидно, св зано с двойной ролью с одной стороны, как поставщик высокоактивного молибдена, восстанав-60 ливаемого в процессе вжигани , улучшает процессы спекани тугоплавкой основы, с другой вл етс активатором процесса взаимодействи минерализатора с керамикой, что подтверждает- 5

с результатами определени угла смачиваемости керамики расплавом этого стекла в присутствии добавки МоО и без нее.

Claims

Оптимальное содержание добавки HoOjнаходитс в пределах 2-5 вес.%, при увеличении ее более 10% начинают по вл тьс дефекты металлизационгалх слоев, вакуумные свойства спаев несколько ухудшаютс . Оптимальное содержание стекла в пасте находитс в пределах 20 25 вес.%,При содержании СТ-1 менее .20% межмолибденового вещества станое: состав минерализатора ГзЪ мас.%.МвО 20; . 18; SiO 62.состав стекла C4J указан выше. Испытани включают в себ : нагрев 5 мин до 725± 25 С с выдержкой по 5 мин, прогрев 12 ч при 625+ 25 С, 10 циклов воздействи температур от 150i.. 30°С до более -бО-с с выдержкой по 5 мин на каждой ступени. витс недостаточно,вакуумна плотность спаев уменьшаетс при содержа нни более 28%,учитыва нестабильнос структуры исходного керамического материала, на крупнозернистой керамике начинает обнаруживатьс остекловывание металлиэационного сло после вжигани , что также влечет за собой ухудшение механических и вакуумных характеристик. Применение предложенной пасты обеспечивает более высокую механическую прочность и термостойкость вакуумноплотных спаев с бромеллитовой керамикой,, по сравнению с известными составами, что, в свою бчередь, позвол ет получать издели с большей надежностью и долговечностью . Металлокерамические узлы с керамикой , отметаллизированной предлагаемым составом, кроме того, сохран ют конструкцию и вакуумную плотность после воздействи как климати ческих факторов: повышенной влажнос ти и морского тумана, так и механических нагрузок: ударных, вибрацион ных,. Формула изобретени Паста дл кюталлизации керамики, включающа молибден, стекло, содержащее , %: МпО 48,5-50,5; АЬОз 19,420 ,2; SiOj. 28,6-30,6; TiO 0,5-1,5, отличающа с тем, что, с целью повышени вакуумной надежности и механической прочности спаев бромеллитовой керамики с металлом, она дополнительно содержит МоО при следующем соотношении компонентов, мас.%: Молибден70-78 Стекло20-28 . 2-10 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3620799, кл. 117-22, 1971,
2.Авторское свидетельство СССР 449903, кл, С 04 В 41/14, 1974,
3.Авторское свидетельство СССР 568622, кл. С 04 В 41/14, 1977. 4,Батыгин В.Н; и др. Вакуумноплотна керамика и ее спаи с металлами, М,, Энерги , 1973, с. 291 (прототип ) .