UA77534C2 - Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics - Google Patents

Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics Download PDF

Info

Publication number
UA77534C2
UA77534C2 UA20041210395A UA20041210395A UA77534C2 UA 77534 C2 UA77534 C2 UA 77534C2 UA 20041210395 A UA20041210395 A UA 20041210395A UA 20041210395 A UA20041210395 A UA 20041210395A UA 77534 C2 UA77534 C2 UA 77534C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
ceramics
soldering
ratio
eutectic mixture
bao
Prior art date
Application number
UA20041210395A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Leonid Gennadiiovych Rabinkov
Valerii Vladlenovyc Martynenko
Pavlo Petrovych Kryvoruchko
Viacheslav Volodymy Nikichanov
Inna Sergiivna Shakshuieva
Original Assignee
Oberezhnyi Ukrainian Res Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oberezhnyi Ukrainian Res Inst filed Critical Oberezhnyi Ukrainian Res Inst
Priority to UA20041210395A priority Critical patent/UA77534C2/en
Publication of UA77534C2 publication Critical patent/UA77534C2/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Invention relates to the technology of production of corundum ceramics and can be used for obtaining the large-dimension complex-profile articles made of high-purity corundum ceramics by method of soldering from separate elements. Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics contains in per cent by weight: SiO2 - 45.0-58.0; CaO - 15.0-25.0; Al2O3 - 10.0-13.0; addition of the metal from the group Mn, Fe, Co, Cr - 1.0-3.0; eutectic mixture BaO-B2O3-SiO2 in the ratio 1:0.41: 0.52 - 9.0-2.1. The problem of developing of durable and thermally reliable joint is solved.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до технології виробництва корундової кераміки і може бути використаний для одержання 2 складнопрофільних крупногабаритних керамічних конструкцій методом паяння з окремих елементів.The invention belongs to the production technology of corundum ceramics and can be used to obtain 2 complex-profile large-sized ceramic structures by soldering from individual elements.

Відомі склади керамічних припоїв на основі 5іО», Сас, АІоО»з |В.Н. Преснов, М.Л. Любимов, В.В. Строганова и др. "Керамика и єе спай с металлом в технике", Атомиздат, Москва, 1969, с. 128).Known compositions of ceramic solders based on 5iO», Sas, AIoO»z |V.N. Presnov, M.L. Lyubimov, V.V. Stroganova et al. "Ceramics and their joining with metal in technology", Atomizdat, Moscow, 1969, p. 128).

Однак, ці склади не забезпечують достатню механічну і термічну міцність спаю, що не дозволяє одержувати великогабаритні складнопрофільні паяні конструкції з високими термомеханічними і механічними характеристиками.However, these compositions do not provide sufficient mechanical and thermal strength of the joint, which does not allow obtaining large-sized complex-profile soldered structures with high thermomechanical and mechanical characteristics.

Найбільш близьким за технічною суттю та досягнутим результатом є склад припою, який містить 5іО», Сао,The closest in terms of technical essence and the achieved result is the composition of the solder, which contains 5iO", Sao,

АІ2Оз, добавку металу з групи Мп, Ре,Со, Ст. (А.с. Мо374133, МПК В2З3КЗ5Б/00, 1973). Недоліком цього складу є висока температура плавлення - більше 12002С, низька межа міцності спаю при вигині - менше 125 МПа, мала термічна надійність - 120 циклів (6002 - повітря). т5 В основу винаходу поставлено завдання створення керамічного припою для паяння кераміки з керамікою, у якому додаткове введення евтектичної суміші ВаО- В 205- ЗО» у співвідношенні 1:0,41:0,52 забезпечує знижування температури паяння, підвищення межі міцності і термічної надійності спаю, внаслідок чого створюється можливість виготовлення великогабаритних складнопрофільних виробів з високочистої корундової кераміки методом паяння з окремих елементів. Поставлене завдання вирішується тим, що:AI2Oz, a metal additive from the group Mp, Re, Co, St. (A.s. Mo374133, IPC V2Z3KZ5B/00, 1973). The disadvantage of this composition is a high melting point - more than 12002C, a low bending strength of the joint - less than 125 MPa, low thermal reliability - 120 cycles (6002 - air). t5 The invention is based on the task of creating a ceramic solder for soldering ceramics with ceramics, in which the additional introduction of the eutectic mixture BaO-B 205-ZO" in the ratio 1:0.41:0.52 ensures a decrease in the soldering temperature, an increase in the limit of strength and thermal reliability soldering, as a result of which it is possible to manufacture large-sized, complex-profile products from high-purity corundum ceramics by soldering from individual elements. The task is solved by the fact that:

Керамічний припій для паяння кераміки з керамікою, який містить БІО 5», СаО, АІ2Оз, добавку металу з групиCeramic solder for soldering ceramics to ceramics, which contains BIO 5", CaO, AI2Oz, a metal additive from the group

Мп, Ре, Со, Ст, згідно з винаходом, додатково містить евтектичну суміш ВаО-В25О3-5105 у співвідношенні 1:0,41:0,52 при наступному вмісті компонентів, мас. 9о:Mp, Re, Co, St, according to the invention, additionally contains a eutectic mixture BaO-B25O3-5105 in a ratio of 1:0.41:0.52 with the following content of components, wt. 9 o'clock:

Віоо 45,0-58,0 с 29 сао 15,0-25,0 Ге)Vioo 45.0-58.0 s 29 sao 15.0-25.0 Ge)

АІ2О3 10,0-13,0AI2O3 10.0-13.0

Добавка металу з групи Мп, Ре, Со, Сг 1,0-3,0Metal additive from the group of Mn, Re, Co, Cg 1.0-3.0

Евтектична суміш ВаО-8203-5і02 у співвідношенні 1:0,41:0,52 9,0-21,0 « й й й Не йEutectic mixture of BaO-8203-5i02 in the ratio 1:0.41:0.52 9.0-21.0 « y y y No y

Для високоякісного з'єднання кераміки з керамікою методом паяння важливу роль відіграє склад і структура со керамічного припою. оюThe composition and structure of the ceramic solder plays an important role in the high-quality connection of ceramics with ceramics by soldering. oh

Відмінною відзнакою пропонованого складу є додаткове введення евтектичної суміші ВаО-В 2505-5105 у співвідношенні 1:0,41:0,52. Утворені при нагріванні фази ВаО" 2 8503 ї- ВаО; 4 В2Оз ж 5іОо ж рідина є її з евтектичними і мають низьку температуру плавлення (810 22). При їх охолодженні розплав набуває М дрібнокристалічної структури типу "ситал" з хорошими адгезійними властивостями до з'єднуваної корундової кераміки. Крім того, такого типу структури мають високі механічні та термічні властивості, що збільшує міцність і термічну надійність спаю. При цьому забезпечується герметичність з'єднання, висока його міцність і термостійкість. « 20 В лабораторії ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" за запропонованим керамічним припоєм та за прототипом з с були виготовлені припої для паяння наступним чином:A distinctive feature of the proposed composition is the additional introduction of the eutectic mixture BaO-B 2505-5105 in the ratio 1:0.41:0.52. The phases BaO" 2 8503 i- BaO; 4 B2Oz 5iOo the liquid formed during heating are eutectic and have a low melting point (810 22). When they cool, the melt acquires a fine crystalline structure of the "sytal" type with good adhesive properties to "joined corundum ceramics. In addition, this type of structure has high mechanical and thermal properties, which increases the strength and thermal reliability of the joint. At the same time, it ensures the tightness of the joint, its high strength and heat resistance. " 20 V of the laboratory of OJSC UkrNDIV named after A. WITH. Berezhny" according to the proposed ceramic solder and according to the prototype from c, solders for soldering were made as follows:

Суміш оксидів з добавкою у заданих кількостях мелять на протязі 72 годин до середнього розміру часток :з» компонентів суміші не більше З мкм. Одержану суміш нагрівають до 14002 з витримкою 1 год, охолоджують і розмелюють до фракції З мкм. Потім в одержану суміш додають евтектичну суміш ВаО-8203-5і02 й ще перемішують на протязі 6 годин. Після цього одержаний припій у вигляді пасти наносять на поверхні, що мають -І бути спаяні. Паяння проводять при температурі 850-95020.The mixture of oxides with the additive in the specified quantities is ground for 72 hours until the average particle size of the components of the mixture is no more than 3 µm. The resulting mixture is heated to 14002 for 1 hour, cooled and ground to a fraction of 3 microns. Then eutectic mixture BaO-8203-5i02 is added to the resulting mixture and further stirred for 6 hours. After that, the resulting solder in the form of a paste is applied to the surfaces to be soldered. Soldering is carried out at a temperature of 850-95020.

Передбачуване технічне рішення ілюструється прикладами, наведеними у таблиці.The intended technical solution is illustrated by the examples given in the table.

Ше Як видно з наведених даних, спаї, виготовлені з пропонованого припою у порівнянні з прототипом, мають «сл більш високі показники механічної міцності (у 1,5 рази), а температура паяння знижується на 250-40096.As can be seen from the given data, joints made from the proposed solder compared to the prototype have higher mechanical strength indicators (1.5 times), and the soldering temperature is reduced by 250-40096.

Впровадження пропонованого керамічного припою для паяння кераміки з керамікою намічається до о використання в ВАТ "УкрНДІВ імені А.С. Бережного" у 2005 році. «з» о прототип |(пропонований пропонований оптима оптима пропонований |пропонований |межовий межовий межовий межовий ке льний |льний бевдма 11111111 бо яю 00000000 пе меюо00ю00момо09о во ос іний НИ НИМИ ПОКИ НН МОЯ ПЕНЯ ПОН НОЯ НН ПН АНЯThe introduction of the proposed ceramic solder for soldering ceramics with ceramics is planned for use in OJSC "UkrNDIV named after A.S. Berezhny" in 2005. «z» o prototype

Ми, Ре, Со, Сг: м 00000666We, Re, So, Sg: m 00000666

Сг - - - - 2,0 - зо - о5 - 35 -Д-Сг - - - - 2.0 - зо - о5 - 35 -D-

5. Евтектична суміш 16,0 210 150 150 140 15,5 22,0 14,55. Eutectic mixture 16.0 210 150 150 140 15.5 22.0 14.5

Вао-В203-8і02 у співвідношенні 1:0,41:0,52Vao-B203-8i02 in the ratio 1:0.41:0.52

СВластивотї 11111111 1. Межа міцності при 125 175 185 190 190 180 180 115 115 110 110 вигині, свиг, Н/мм2Properties 11111111 1. Strength limit at 125 175 185 190 190 180 180 115 115 110 110 bending, deflection, N/mm2

Термічна надійність (6009С| 00120 180 210 215. | 215 200 200 115 115 120 120 - повітря), кількість циклівThermal reliability (6009С| 00120 180 210 215. | 215 200 200 115 115 120 120 - air), number of cycles

Claims (1)

Формула винаходу Керамічний припій для паяння кераміки з керамікою, що містить ЗО 5», СаО, АІ2Оз, добавку металу з групи Мп, Ре, Со, Ст, який відрізняється тим, що він додатково містить евтектичну суміш ВаО-В2О5-5105 у співвідношенні 1:0,41:0,52 при наступному вмісті компонентів, мас.9о: вібо 45,0 - 58,0 сао 15,0 - 25,0 АІ2О3 10,0 - 13,0 добавка металу з групи Мп, Ре, Со, Сг 1,0- 5,0 евтектична суміш ВаО-В203-5102 у співвідношенні 1:0,41:0,52 9,0 - 21,0. с мих ч дл ч Я Я шо; Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних Го) мікросхем", 2006, М 12, 15.12.2006. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. « (зе) ІФ) у і -The formula of the invention Ceramic solder for soldering ceramics with ceramics, containing ЗО 5», СаО, АИ2Оз, a metal additive from the group of Мп, Ре, Со, Ст, which is distinguished by the fact that it additionally contains a eutectic mixture BaО-Б2О5-5105 in a ratio of 1 :0.41:0.52 with the following content of components, wt.9o: vibo 45.0 - 58.0 сао 15.0 - 25.0 AI2O3 10.0 - 13.0 addition of metal from the Mn, Re, Co group , Сg 1.0-5.0 eutectic mixture BaO-B203-5102 in the ratio 1:0.41:0.52 9.0 - 21.0. s myh h dl h I I sho; Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated circuits", 2006, M 12, 15.12.2006. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. « (ze) IF) in and - - . и? -і -і 1 (95) «з» іме) 60 б5- and? -i -i 1 (95) "from" name) 60 b5
UA20041210395A 2004-12-17 2004-12-17 Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics UA77534C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041210395A UA77534C2 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20041210395A UA77534C2 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA77534C2 true UA77534C2 (en) 2006-12-15

Family

ID=37605941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20041210395A UA77534C2 (en) 2004-12-17 2004-12-17 Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA77534C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009060938A1 (en) 2009-12-22 2011-06-30 HTM Reetz GmbH, 12555 Method for producing sealed ceramic-ceramic-compound and ceramic-metal-compound, comprises soldering the compound using a metallic solder, where the first metallic solder zone is converted in a chemical-thermal process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009060938A1 (en) 2009-12-22 2011-06-30 HTM Reetz GmbH, 12555 Method for producing sealed ceramic-ceramic-compound and ceramic-metal-compound, comprises soldering the compound using a metallic solder, where the first metallic solder zone is converted in a chemical-thermal process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW222615B (en)
JP5128203B2 (en) Glass composition for sealing
ES2425764T3 (en) AZS refractory composition
US7910506B2 (en) Lead-free glass composites with a low thermal expansion coefficient
JP4939906B2 (en) Glass composition for sealing
BRPI0713989B1 (en) fire resistant melt mixture of fire resistant raw materials as well as fire resistant melt prepared from the mixture
CN111164055A (en) Transparent ion-exchangeable silicate glasses with high fracture toughness
TW200804218A (en) High thermal expansion cyclosilicate glass-ceramics
Zawrah et al. Sintering and properties of borosilicate glass/Li-Na-K-feldspar composites for electronic applications
JP2018527274A (en) Ceramics and glass ceramics exhibiting low or negative thermal expansion
TW201038504A (en) Curable inorganic composition
UA77534C2 (en) Ceramic solder for soldering the ceramics with the ceramics
JP5919880B2 (en) Lead-free solder alloy for vehicle glass
JP2004244226A (en) Glass for communication package window
CN101622206A (en) Phosphate-based inorganic material
JPS60255643A (en) Lead-free low-melting glass
JPH0631162B2 (en) Adhesive for bonding silicon nitride ceramic sinter and bonding method
CN103882265B (en) A kind of nickel-base high-temperature alloy material and preparation method thereof for air bleeding valve
CN104445919A (en) Low-melting-point low-expansion-coefficient optical glass applied to surface modification and preparation method of optical glass
UA71623C2 (en) A ceramic solder for soldering refractory articles
JP5947758B2 (en) High heat resistant glass bonding material
JPH0596396A (en) Creamy solder
UA75842C2 (en) A paste for metallization of corundum ceramics of high purity
JPS5895673A (en) Method of bonding ceramic and metal with oxide solder
JPH07277842A (en) Mgo-cao based thermal spraying material