SU1759817A1 - Припой дл пайки керамики - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области пайки , в частности к припо м на основе оксидов , примен емым дл  пайки металла с керамикой, в издели х, работающих в среде паров щелочных металлов. Сущность изобретени : припой, содержащий, мас.%: 25-30. СаО 25-30. В20з 19-28, L120 21- 26, имеет в зависимости от состава температуру ликвидус от 820 до 960°С и коэффициент термического расширени  8,6 - 8.9 . С помощью такого припо  можно при температурах до 1000°С получать качественные согласованные спаи металла с керамикой, не ухудша  ее свойств, устойчивые к воздействию паров щелочных металлов. 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области лайки , в частности к припо м на основе оксидов , примен емым дл  пайки керамики с металлом в издели х, работающих в среде паров натри .

В насто щее врем  широко примен ютс  металлокерамические издели , работающие в среде паров щелочных металлов, в частности натри . В р де случаев спай металла с керамикой в таких издели х должен обладать диэлектрическими свойства. Это достигаетс  путем пайки припо ми на основе оксидов. Во многих случа х в процессе пайки нельз  нагревать керамику до температур выше 1000°С из-за потери определен- ных свойств керамики при высоких температурах.

Существует множество припоечных стекол с температурой плавлени  ниже 1000°С. Однако в них содержатс  в больших количествах компоненты, неустойчивые к воздействию паров натри , к которым прежде всего относ тс  оксид кремни  - см. например , авторское свидетельство СССР N 763297, кл. С 04 В 37/00 от 18.09.80, оксид свинца (см. например, патент Японии № 55- 154345. кл. С 03 С 3/00 от 01.12.80) и оксид фосфора (см. например, авторское свидетельство СССР № 688455, кл. С 03 С 3/16 от 01.10.79).

Припои на основе оксидов, устойчивые к воздействию паров щелочных металлов, имеют высокую температуру плавлени , как правило, выше 1300°С (см. например, патент США № 4199704, кл. С 03 С 3/00 от 22.04.80, патент США № 4326038, кл. С 03 С 3/12 от 20.04.82, авторское свидетельство СССР № 1359818, кл. Н 01 С 9/26 от 16.10.85).

XJ

СЛ Ч) 00

За прототип нами вз т оксидный припой , содержащий (в % по массе) 34-60 А.0з, 21-31 СаО, 1,4-4,0 В20з, 0,1-1,0 LiaO, атакже оксиды иттри , циркони  и стронци  (см. авторское свидетельство СССР № 409976, кл. С 03 С 3/22, 1972 г.). Температура пайки этим припоем лежит в пределах 1250- 1550°С. поэтому его нельз  примен ть дл  пайки керамики, максимально допустима  температура нагрева которой 1000°С.

Цель изобретени  - снижение температуры пайки при сохранении свойств керамики и обеспечение устойчивости спа  к воздействию паров щелочных металлов.

Удовлетвор ющий указанной цели припой содержит, мас.%; 25-30 А1аОз, 25-30 СаО, 19-28 В20з. 21-26 Li20. Температура ликвидус в зависимости от состава измен етс  от 820 до 980°С. Данный припой имеет коэффициент термического расширени  (КТР), в пределах 8 ) - 9 , что позвол ет получать согласованные спаи керамики с такими металлами, как ниобий и тантал и сплавами на их основе.

При содержании А120з или СаО более 30 мас.% значительно повышаетс  температура плавлени  припо . Содержание А120з менее 25 мас.% приводит к снижению его текучести. Содержание СаО менее 25 мас.% вызывает увеличение КТР припо , что затрудн ет получение согласованных спаев керамики с металлами.

При концентрации В20з менее 19 мас.% ухудшаетс  смачивание па емой поверхности припоем. Концентраци  В20з более 28 мас,% снижает стойкость припо  к воздействию паров щелочных металлов.

Вводить в .припой более 26 мас.% LJ20 не следует, в этом случае ухудшаютс  диэлектрические параметры припо . Содержание LI20 менее 21 мас.% приводит к повышению температуры плавлени .

Пример 1. Изготавливали припои различных составов. Определ ли ихсвойства . Результаты представлены в таблице.

С помощью припо  № 1 (см. таблицу) па ли керамику на основе со сплавом НЦ-1. Результаты металлографических испытаний следовани  и испытаний спаев на вакуум0 ную плотность свидетельствовали о высоком качестве спаев. Разрушение спаев под действием коррозии при испытании в натрии при температурах 300-400°С происходило не ранее, чем через 130 ч.

5 П р и м е р 2. С помощью припо  № 1 па ли поликристаллический оксид алюмини  со сплавом НЦ-1. Полученные спаи были вакуум-плотными и стойкими к воздействию паров натри  при температуре

0 200°С в течение не менее 320 ч.

Пример 3. С помощью припо  № 4 спаивали керамику 22Хс со сплавом 42Н. Металлографические исследовани  и испытани  спаев на вакуумную плотность дали

5 положительные результаты.

С помощью данного припо  можно получать качественные спаи керамики с металлами , не ухудша  свойств керамики, устойчивые к воздействи м паров щелочных

0 металлов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Припой дл  пайки керамики, содержащий оксиды алюмини , кальци , бора и лити , отличающийс  тем, что, с целью

   5 снижени  температуры спаивани  при сохранении свойств керамики и обеспечени  устойчивости спа  к воздействию паров щелочных металлов, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: оксид

   0 алюмини  - 25-30, оксид кальци  - 25-30, оксид бора - 19-28, оксид лити  - 21-26.