SU881081A1 - Паста дл металлизации алюмооксидной керамики - Google Patents

Description

(54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ АЛЮМООКСИДНОЙ КЕРАМИКИ

Изобретение относитс  к составам паст дл  металлизации керамических изделий и может быть применено в электронной, электротехничес кой промышленности и точиом приборостроении при изготовлении вакуумиоплотных спаев металла с керамикой. Известна паста дл  металлизации керамики 1, включающа  стекло и тугоплавкий металл например молибден, причем стекло состоит из следующих ингредиентов, вес.%: . МпО53,0 - 58,0 AljO,7,0 - 12,0 SiOj3,3 - 3,5 GdjOj0,5-1,0 Однако данный металлизационный состав не позвол ет производить пайку металлокерамических узлов высокотемпературными припо ми , например медью, из-за низкой температуры разм гчени  стекла и вытеснени  его при температурах пайки припоем с нарушением св зи металлизационного сло  с керамикой, - ч приводит к резкому снижению прочности и по тере вакуумной ПЛОТНОСТИ. Известна также паста 2 дл  металлизации керамики, содержаща  следующие ингредиенты, вес.%: ,9 - 9 ЗЮг11,7 - 12,6 AljO,5,1 - 5,9 СаО4,2 - 4,8 МолибденОстальное Технологический процесс изготовлени  металлокерамических узлов по указанному способу состоит из следующих операций: варки стекла при 1500-1600 С в водороде; измельчени  стекла и приготовлени  металлизационной пасты путем замецшвани  стекла и молибдена на органической св зке; нанесени  пасты на поверхность керамики; вжигани  покрыти  в водороде цри 1300 1350°С и дополнительной выдержке при 1000 С дл  кристаллизации стеклофазы; нанесени  гальванического никелевого покрыти ; пайки узла в водороде. Паста позвол ет получать вакуумноплотные металлокерамические при пайке медносе; ребр ными припо ми. Вожжснный металлизащюнный слой требует дополнительной термообработки дл  кристаллизации стеклофазы и не позвол ет производить пайку высокотемпературными припо ми из-за низкой температуры разм гчени  вход щего в состав пасты стекла. Механическа  прочность получаемых спаев невелика и составл ет при изгибе 10 кгс/мм. Наиболее близкой по тех}гической сущности к предлагаемой  вл етс  паста 13, включа ща  следующие компоненты, вес.%: Оксид алюмини  6-12 Оксид кремни  I - 2 Оксид кальци  8-15 Оксид самари  5-10 Молибден Остальное Однако указанна  паста обладает недостаточной механической прочностью и вакуумной плотностью. Цель изобретени  - повыщение механической прочности и вакуумной плотности металл керамических спаев при пайке высокотемпературными припо ми,. Поставленна  цель достигаетс  тем, что пас дл  металлизации алюмооксидной керамики, включающа  молибден, оксид алюмини , окси

кремни  и оксид редкоземельного металла, в качестве оксида редкоземельного металла содержит оксвд лантана при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксид алюмини 4,3- 8,6

Оксид кремни 8,8-17,7

Оксид лантана 6,9-13,7

МолибденОстальное

Оксид алюмини , оксид кремни  и оксид лантана образуют тугоплавкое некристаллизующеес  при температурах пайки металлокерамических узлов стекло, противосто щее вытесн ющему воздействию расплавов припоев, например , меди. Такое, стекло получаетс  только в указанном интервале соотнощени  компонентов . При нарушении состава стекла либо снижаетс  температура разм гчени  стекла, либо чрезмерно увеличиваетс  температура варки его, что приводит к невозможности синтеза его в обычных производственных услови х, либо получаетс  неоднородное по составу стекло, которое не позвол ет получать достаточную его механическую прочность. Применение тугоплавких некристаллизуюшихс  стекол дл  при .-готовлени  мёталлгоационных композиций дает возможность получать высокопрочныетермостойкие вакуумноплотные спаи металла с керамикой и избегать при этом дополнительной термообработки вожженного металлизационного покрыти  дл  кристаллизации стекла в межмолибденовом пространстве металлизационного сло , как зто имеет место в известном ссютаве. Приготовление пасты ос)ацествл ют следующим образом.

чение 1-2 мин. Механическа  прочность при отрыве спаев керамики типа ГМ-1 с молибденом составл ет 18-20 кгс/мм, при изгибе составл ет 27-30 кгс/мм. Спаи  вл ютс  вакуумноплотными ( 1 10 л мкм/с).

Пример 2. Готов т пасту состава, вес.%: Мо 70; 6,4; 10,3 ; SiOg 13,3 , нанос т ее на поверхность керамики и вжигают при 1350-1450 С в течение 45 60 мин в атмосфере водорода или формиргаза. По окончании вжигани  деталь охлаждают и провод т пайку медью с металлом. Мехаиимсскал прочность при отрыве спаев керамики типа ГМ-1 с металлом (молибденом) составл ет 18-21 кгс/мм, при изгибе - 27-30 кгс/мм. Спаи ЯВ.ЛЯЮТСЯ вакуумноплотными.

Пример 3. Готов т пасту состава, вес.%: Мо 60; А1гОз8,6; La.,0 13,7; SiOil7,7, нанос т ее на поверхность керамики вжигают лри 1350-1450 °С в течение45-60 мин в атмосфере водорода или формиргаза. По окончании . вжигани  деталь охлаждают и провод т пайку медью с металлом. Механическа  прочность при отрыве спаев керамики типа ГМ-1 с молибденом составл ет 20 кгс/мм, при изгибе - 27-30 кгс/мм. Спаи  вл ютс  вакуумноплотными .

Claims (3)

1. Таким образом, введение в состав металлизадионной пасты высокопрочного некристаштизующегос  тугоплавкого стекла системы AljOj 5 LajOj - SiO. позвол ет по.иучать при пайке высокотемпературными припо ми прочные и вакуумнсПлотные металлокерамические узлы за счет псзыщени  тугоплавкости стекла и устраВ атмосфере водорода или формиргаза при 1600°С в течение 2 ч синтезируют стекло системы AljOj,- SiO. Полученное стекло измельчают до прохождени  через сито 10000 отв/см и приготовл ют смесь, состо щую из порощка молибдена и порощка стекла с удельной поверхностью (3,5-4) . Затем готов т пасту ю расчета 100 г смеси на 30 мл раствора нитроклетчатки в изоамилацетате . Полученную металлизационную пасту нанос т на поверхность керамической детали, подлежащую металлизации, толщшшй 40-60 мкм. Вжигание осуществл ют в среде водорода при 1350-1450 После вжигани  производ т пайку. Пример 1. Готов т пасту состава, вес.%: Мо 80; А Од 4,3; 6,9; SiOs 8,8 нанос т ее на поверхность керамики и вжигают при 1350-1450°С со скоростью нагрева 500-600°С/ч в течение 45-60 мин в атмосфере водорода или формиргаза. По окончании вжига и  деталь охлаждают со скоростью 500- 600 °С/ч и провод т пайку медью в водороде по режиму: скорость нагрева.и охлаждени  500600 С/ч и. вьщержкой при 1090-1100°С в те588108 нени  вытеснени  стеклофаэы из межмолибденового пространства металлизационного сло . Техпроцесс металлизации упрощаетс  за счет исключени  термообработки после вжигани  дл  кристаллизации стекла.5 Формула изобретени  Паста дл  металлизации алюмооксидной керамики, включающа  молибден, оксид алюми- Ю ни , оксид кремни  и оксид редкоземельного металла, отличающа с  тем, что, с целью повышени  механической прочности и вакуумной плотности металлокерамических спаев при пайке высокотемпературными при- 15 по ми, в качестве оксида .редкоземельного металла содержит оксид лантана при следующем соотношении компонентов, вес.%: Оксид алюмини 4,3 - 8,6 Оксид кремни 8,8 - 17,7 Оксид лантана6,9 - 13,7 МолибденОстальное Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 399490i кл. С 04 В 41/14, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР N 514797, кл. С 04 В 41/14, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке N 2723992, кл. С 04 В 41/14, 1979.