Brazaj seramik ak metal

1. Brazeabilite

Li difisil pou brase konpozan seramik ak seramik, seramik ak metal. Pifò nan soudaj la fòme yon boul sou sifas seramik la, li mouye prèske san oswa prèske pa mouye. Metal ranpli brasaj la ki ka mouye seramik yo fasil pou fòme yon varyete konpoze frajil (tankou kabid, silisid ak konpoze tenè oswa miltivarye) nan koòdone jwenti a pandan brasaj. Prezans konpoze sa yo afekte pwopriyete mekanik jwenti a. Anplis de sa, akòz gwo diferans nan koyefisyan ekspansyon tèmik ant seramik, metal ak soudaj, pral gen yon estrès rezidyèl nan jwenti a apre tanperati brasaj la refwadi nan tanperati chanm, sa ki ka lakòz jwenti a fann.

Yo ka amelyore mouyabilite soudaj la sou sifas seramik la lè yo ajoute eleman metal aktif nan soudaj òdinè a; Tanperati ki ba ak soudaj kout tan ka diminye efè reyaksyon entèfas la; Yo ka diminye estrès tèmik jwenti a lè yo desine yon fòm jwenti ki apwopriye epi lè yo itilize yon metal yon sèl oswa plizyè kouch kòm kouch entèmedyè a.

2. Soude

Seramik ak metal yo anjeneral konekte nan founo vakyòm oswa founo idwojèn ak agon. Anplis karakteristik jeneral yo, metal ranpli brasaj pou aparèy elektwonik vakyòm yo ta dwe gen kèk egzijans espesyal tou. Pa egzanp, soudaj la pa ta dwe gen eleman ki pwodui presyon vapè ki wo, pou yo pa lakòz flit dyelèktrik ak anpwazònman katod aparèy yo. Anjeneral, yo presize ke lè aparèy la ap fonksyone, presyon vapè soudaj la pa dwe depase 10-3pa, epi enpurte presyon vapè ki wo yo pa dwe depase 0.002% ~ 0.005%; w (o) soudaj la pa dwe depase 0.001%, pou evite vapè dlo ki pwodui pandan brasaj nan idwojèn, ki ka lakòz pwojeksyon metal soudaj fonn; Anplis de sa, soudaj la dwe pwòp epi san oksid sifas.

Lè w ap brase apre metalizasyon seramik, ou ka itilize kwiv, baz, kwiv ajan, kwiv lò ak lòt metal ranpli pou brase alyaj.

Pou soudaj dirèk seramik ak metal, yo dwe chwazi metal ranpli pou soudaj ki gen eleman aktif Ti ak Zr. Metal ranpli binè yo se sitou Ti Cu ak Ti Ni, ki ka itilize nan 1100 ℃. Pami soudaj tènè yo, Ag Cu Ti (W) (TI) se soudaj ki pi souvan itilize a, ki ka itilize pou soudaj dirèk divès kalite seramik ak metal. Metal ranpli tènè a ka itilize pa papye aliminyòm, poud oswa metal ranpli eutektik Ag Cu ak poud Ti. Metal ranpli pou soudaj B-ti49be2 a gen menm rezistans korozyon ak asye pur ak yon presyon vapè ki ba. Li ka chwazi preferansyèlman nan jwenti sele vakyòm ak rezistans oksidasyon ak flit. Nan soudaj ti-v-cr, tanperati fizyon an pi ba a (1620 ℃) ​​lè w (V) se 30%, epi adisyon Cr ka efektivman diminye seri tanperati fizyon an. Soudaj B-ti47.5ta5 san Cr te itilize pou soudaj dirèk aliminyòm ak oksid mayezyòm, epi jwenti li ka travay nan yon tanperati anbyen 1000 ℃. Tablo 14 la montre flux aktif pou koneksyon dirèk ant seramik ak metal.

Tablo 14 metal ranpli aktif pou brasaj seramik ak metal

2. Teknoloji brasaj

Seramik pre-metalize yo ka brase nan gaz inaktif ki gen anpil pite, idwojèn oswa anviwònman vakyòm. Brasaj vakyòm jeneralman itilize pou brasaj dirèk seramik san metalizasyon.

(1) Pwosesis brasaj inivèsèl Pwosesis brasaj inivèsèl seramik ak metal la kapab divize an sèt pwosesis: netwayaj sifas, kouch pat, metalizasyon sifas seramik, nikèl plake, brasaj ak enspeksyon apre soude.

Objektif netwayaj sifas la se pou retire tach lwil, tach swe ak fim oksid sou sifas metal debaz la. Pati metal yo ak soudi a dwe degrese an premye, answit retire fim oksid la avèk asid oswa alkali, lave avèk dlo k ap koule epi seche. Pati ki gen gwo bezwen yo dwe trete avèk chalè nan yon founo vakyòm oswa yon founo idwojèn (ou ka itilize metòd bonbadman iyon tou) nan tanperati ak lè ki apwopriye pou pirifye sifas pati yo. Pati ki netwaye yo pa dwe antre an kontak ak objè gra oswa men toutouni. Yo dwe mete yo imedyatman nan pwochen pwosesis la oswa nan seche rad la. Yo pa dwe ekspoze a lè a pou yon bon bout tan. Pati seramik yo dwe netwaye avèk asetòn ak iltrason, lave avèk dlo k ap koule, epi finalman bouyi de fwa avèk dlo deyonize pandan 15 minit chak fwa.

Kouch pat se yon pwosesis enpòtan nan metalizasyon seramik. Pandan kouch la, yo aplike li sou sifas seramik ki pral metalize a avèk yon bwòs oswa yon machin pou kouvri pat. Epesè kouch la jeneralman se 30 ~ 60mm. Pat la jeneralman prepare ak poud metal pi (pafwa yo ajoute oksid metal apwopriye) ak yon gwosè patikil apeprè 1 ~ 5um ak yon adezif òganik.

Pati seramik yo kole yo voye nan yon founo idwojèn epi yo sinterize avèk idwojèn mouye oswa amonyak krake nan 1300 ~ 1500 ℃ pandan 30 ~ 60 minit. Pou pati seramik ki kouvri ak idrid, yo dwe chofe yo a apeprè 900 ℃ pou dekonpoze idrid yo epi reyaji avèk metal pi oswa Titàn (oswa zirkonyòm) ki rete sou sifas seramik la pou jwenn yon kouch metal sou sifas seramik la.

Pou kouch metalize MoMn lan, pou l ka mouye ak soudaj la, yon kouch nikèl ki gen yon epesè 1.4 ~ 5um dwe galvanize oubyen kouvri ak yon kouch poud nikèl. Si tanperati soudaj la pi ba pase 1000 ℃, kouch nikèl la bezwen pre-sinterize nan yon founo idwojèn. Tanperati ak tan sinterizasyon an se 1000 ℃ /15 ~ 20min.

Seramik trete yo se pyès metal, ki dwe rasanble nan yon antye ak asye pur oswa grafit ak mwazi seramik. Soudi dwe enstale nan jwenti yo, epi pyès la dwe rete pwòp pandan tout operasyon an, epi pa dwe touche ak men toutouni.

Brazaj la dwe fèt nan yon founo agon, idwojèn oswa vakyòm. Tanperati brasaj la depann de metal ranpli brasaj la. Pou anpeche fann pati seramik yo, vitès refwadisman an pa dwe twò rapid. Anplis de sa, brasaj la ka aplike tou yon sèten presyon (anviwon 0.49 ~ 0.98mpa).

Anplis enspeksyon kalite sifas la, soude yo dwe sibi tou chòk tèmik ak enspeksyon pwopriyete mekanik. Pati sele pou aparèy vakyòm yo dwe sibi tou tès flit dapre règleman ki enpòtan yo.

(2) Soudaj dirèk Lè w ap soude dirèkteman (metòd metal aktif), netwaye sifas soudaj seramik ak metal yo an premye, epi answit rasanble yo. Pou evite fant ki koze pa diferan koyefisyan ekspansyon tèmik materyèl konpozan yo, kouch tanpon an (youn oubyen plizyè kouch fèy metal) ka vire ant soudaj yo. Metal ranpli soudaj la dwe sere ant de soudaj oubyen mete nan pozisyon kote espas la ranpli ak metal ranpli soudaj otank posib, epi answit soudaj la dwe fèt tankou soudaj vakyòm òdinè.

Si w ap itilize soudaj Ag Cu Ti pou soudaj dirèk, ou dwe adopte metòd soudaj vakyòm. Lè degre vakyòm nan founo a rive nan 2.7 × Kòmanse chofe a nan 10-3pa, epi tanperati a ka monte rapidman nan moman sa a; Lè tanperati a toupre pwen fizyon soudaj la, ou dwe ogmante tanperati a dousman pou fè tanperati tout pati soudaj la gen tandans rete menm jan an; Lè soudaj la fonn, tanperati a dwe ogmante rapidman pou rive nan tanperati soudaj la, epi tan pou kenbe a dwe 3 ~ 5 minit; Pandan refwadisman an, li dwe refwadi dousman anvan 700 ℃, epi li ka refwadi natirèlman ak founo a apre 700 ℃.

Lè soudaj aktif TiCu a ap fèt dirèkteman ak soudaj, soudaj la kapab fèt ak yon papye aliminyòm Cu plis poud Ti oubyen pati Cu plis papye aliminyòm Ti, oubyen sifas seramik la kapab kouvri ak poud Ti plis papye aliminyòm Cu. Anvan soudaj la, tout pati metal yo dwe degaze pa vakyòm. Tanperati degazaj kwiv san oksijèn nan dwe ant 750 ak 800 ℃, epi Ti, Nb, Ta, elatriye dwe degaze nan 900 ℃ pandan 15 minit. Nan moman sa a, degre vakyòm nan pa dwe mwens pase 6.7 × 10-3Pa. Pandan soudaj la, rasanble konpozan yo pou soude nan aparèy la, chofe yo nan fou vakyòm nan a 900 ak 1120 ℃, epi tan pou kenbe a se 2 ak 5 minit. Pandan tout pwosesis soudaj la, degre vakyòm nan pa dwe mwens pase 6.7 × 10-3Pa.

Pwosesis brazaj metòd Ti Ni sanble ak metòd Ti Cu, ak tanperati brazaj la se 900 ± 10 ℃.

(3) Metòd brasaj oksid Metòd brasaj oksid se yon metòd pou reyalize yon koneksyon serye lè l sèvi avèk faz vit ki fòme pa fonn soudaj oksid pou enfiltre nan seramik yo epi mouye sifas metal la. Li ka konekte seramik ak seramik epi seramik ak metal. Metal ranpli pou brasaj oksid yo konpoze sitou de Al2O3, Cao, Bao ak MgO. Lè yo ajoute B2O3, Y2O3 ak ta2o3, yo ka jwenn metal ranpli pou brasaj ak divès pwen fizyon ak koyefisyan ekspansyon lineyè. Anplis de sa, metal ranpli pou brasaj fliyò ak CaF2 ak NaF kòm konpozan prensipal yo kapab itilize tou pou konekte seramik ak metal pou jwenn jwenti ki gen gwo fòs ak gwo rezistans chalè.