SU795784A1 - Способ пайки керамики с металлом - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПАЙКИ КЕРАМИКИ С МЕТАЛЛОМ На первом этапе проведени  процесса происходит полное выгорание св зки и протекают окислительно-восстановительные реакции с образованием восстановленных металлов и окислов с низкой степенью окислени , частичное окисление некоторых добавок , а также активаци  поверхности порошков , вход щих в металлизационный слой. В случае, когда первоначальный нагрев производитс  до температуры на 20-50°С ниже температуры солидуса припо , целесообразно перед второй выдержкой в сухой среде провести нагрев до температуры на 5-10°С ниже температуры солидуса припо . На втором этапе происходит окисление поверхности частиц тугоплавкого металла и их спекание, взаимодействие образованных окислов и стеклофазы керамики с образованием легкоплавких стекол. При этом в зкость новой стеклофазы уменьшаетс  и начинаетс  ее капилл рное течение в поры металлизационного покрыти . Этот процесс заполнени  пор металлизационного покрыти  обусловлен хорошей смачиваемостью частиц тугоплавкого металла, покрытых пленкой окиси и стеклофазой керамики. Оптимальное протекание этого процесса обусловлено выбранной влажностью среды и временем выдержки в увлажненной среде. На третьем этапе происходит восстановление пленки окиси на поверхности частиц тугоплавкого металла, что необходимо дл  улучшени  растекаемости припо  за счет уменьшени  краевого угла смачивани  и повышени  адгезии припо  к металлизационному слою. На четвертом этапе припой начинает плавитьс . Жидка  фаза припо , обогащенна  легкоплавкими компонентами, проникает в межзерновое пространство металлизации, смачива  поверхность металла и вытесн   стеклофазу из поверхностного сло  керамики . Дл  создани  посто нного состава жидкой фазы припо , соответствующей исходному химическому составу припо , подъем температуры на этом этапе следует производить с максимально возможной скоростью. При повышении температуры пайки на 20-60° выше температуры ликвидуса припо  происходит дальнейшее уменьшение краевого угла смачивани , более глубокое проникновение припо  в поверхностный слой керамики и прочное сцепление керамики с металлической деталью. Данным способом изготовл ют анодные узлы мощного электровакуумного прибора. На цилиндрический изол тор из керамики 22ХС с наружным диаметром 250 мм нанос т толщиной 40-60 мкм металлизационную пасту . состава 89% МоОз, 5%TiHt, 5 /oMnOi, 1% CuzO, представл ющую смесь размолоть1х порошков в растворе нитроклетчатки в амилацетате. Затем помещают медногерманиевый припой толщиной 0,1 мм с температурой солидуса 938°С и ликвидуса 983°С и устанавливают медную деталь. Собранный узел помещают в оправку. Пайку производ т в колпаковой печи в среде водорода . Режимы пайки в результате испытаний спа нных узлов приведены в таблице.

1933 -30 -5 15 -ЗО 15 993

2911 -35 -н5 22 -35 38 1030

3888 -4О +15 30 -40 60 1053

2О 0,5 21,5 5О 35 3 22,7 50 50 5 22,0 50

Дл  сравнени  спа ны аналогичные узлы по режиму способа-прототипа, т. е. с посто нной влажностью среды с точкой росы от -10 до +5°С. Полученные результаты (прочность 12-15 кгс/мм, количество термоциклов 28-30) свидетельствуют о преимуществе способа пайки с изменением влажности среды.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает интенсивное взаимодействие металлизационного покрыти  с керамикой и припоем в процессе пайки, что способствует образованию металлокерамического соединени  с повышенной термомеханнческой прочностью и вакуумной плотностью.

Предлагаемый способ позвол ет получать надежные соединени  крупных керамических изол торов с медными детал ми дл  сверхмощных генераторных приборов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 170926, кл. В 23 К 1/04, 06.04.63.

2.Гладков А. С., Подвигина О. П., Чернов О. В. Пайка деталей электровакуумных

J приборов. М., «Энерги , 1967, с. 216-217.