კერამიკისა და ლითონების შედუღება

1. ბრაზიანობა

ძნელია კერამიკული და კერამიკული, კერამიკული და ლითონის კომპონენტების შედუღება.შედუღების უმეტესობა ქმნის ბურთულას კერამიკულ ზედაპირზე, მცირედ ან საერთოდ არ სველდება.შედუღების შემავსებელი ლითონის, რომელსაც შეუძლია კერამიკის სველება, ადვილად წარმოქმნის სხვადასხვა მტვრევად ნაერთებს (როგორიცაა კარბიდები, სილიციდები და სამჯერადი ან მრავალვარიანტული ნაერთები) შედუღების დროს ერთობლივ ინტერფეისზე.ამ ნაერთების არსებობა გავლენას ახდენს სახსრის მექანიკურ თვისებებზე.გარდა ამისა, თერმული გაფართოების კოეფიციენტების დიდი სხვაობის გამო კერამიკას, ლითონსა და შედუღებას შორის, იქნება ნარჩენი სტრესი სახსარში მას შემდეგ, რაც გამაგრების ტემპერატურა გაცივდება ოთახის ტემპერატურამდე, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სახსრის ბზარი.

კერამიკულ ზედაპირზე გამაგრილებლის დამასველებლობა შეიძლება გაუმჯობესდეს ჩვეულებრივი სამაგრისთვის აქტიური ლითონის ელემენტების დამატებით;დაბალ ტემპერატურასა და მოკლე დროში შედუღებამ შეიძლება შეამციროს ინტერფეისის რეაქციის ეფექტი;სახსრის თერმული სტრესი შეიძლება შემცირდეს სახსრის შესაფერისი ფორმის შემუშავებით და შუალედური ფენის სახით ერთი ან მრავალფენიანი ლითონის გამოყენებით.

2. შედუღება

კერამიკა და ლითონი ჩვეულებრივ დაკავშირებულია ვაკუუმურ ღუმელში ან წყალბადის და არგონის ღუმელში.ზოგადი მახასიათებლების გარდა, ვაკუუმური ელექტრონული მოწყობილობების შემავსებლის ლითონებს უნდა ჰქონდეს გარკვეული სპეციალური მოთხოვნები.მაგალითად, შედუღება არ უნდა შეიცავდეს ელემენტებს, რომლებიც წარმოქმნიან ორთქლის მაღალ წნევას, რათა არ მოხდეს მოწყობილობების დიელექტრიკის გაჟონვა და კათოდური მოწამვლა.ზოგადად მითითებულია, რომ როდესაც მოწყობილობა მუშაობს, შედუღების ორთქლის წნევა არ უნდა აღემატებოდეს 10-3 pa, ხოლო მაღალი ორთქლის წნევის შემცველი მინარევები არ უნდა აღემატებოდეს 0.002% ~ 0.005%;შედუღების w (o) არ უნდა აღემატებოდეს 0,001%-ს, რათა თავიდან იქნას აცილებული წყალბადის შედუღების დროს წარმოქმნილი წყლის ორთქლი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გამდნარი შედუღების ლითონის დაღვრა;გარდა ამისა, შედუღება უნდა იყოს სუფთა და ზედაპირული ოქსიდების გარეშე.

კერამიკული მეტალიზების შემდეგ შედუღებისას შეიძლება გამოყენებულ იქნას სპილენძი, ბაზა, ვერცხლის სპილენძი, ოქროს სპილენძი და სხვა შენადნობის შემავსებელი ლითონები.

კერამიკისა და ლითონების პირდაპირი შედუღებისთვის შეირჩევა აქტიურ ელემენტებს Ti და Zr შემცველი შემავსებელი ლითონები.ორობითი შემავსებლის ლითონები ძირითადად არის Ti Cu და Ti Ni, რომელთა გამოყენება შესაძლებელია 1100 ℃.სამჯერადი შედუღებიდან ყველაზე ხშირად გამოიყენება Ag Cu Ti (W) (TI), რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა კერამიკისა და ლითონების პირდაპირი შედუღებისთვის.სამჯერადი შემავსებელი ლითონის გამოყენება შესაძლებელია ფოლგის, ფხვნილის ან Ag Cu ევტექტიკური შემავსებლის ლითონის საშუალებით Ti ფხვნილით.B-ti49be2 შედუღების შემავსებლის მეტალს აქვს მსგავსი კოროზიის წინააღმდეგობა უჟანგავი ფოლადისა და დაბალი ორთქლის წნევის მიმართ.ის შეიძლება უპირატესად შეირჩეს ჟანგვის და გაჟონვის წინააღმდეგობის მქონე ვაკუუმური დალუქვის სახსრებში.ti-v-cr შედუღებისას, დნობის ტემპერატურა არის ყველაზე დაბალი (1620 ℃), როდესაც w (V) არის 30%, ხოლო Cr-ის დამატებამ შეიძლება ეფექტურად შეამციროს დნობის ტემპერატურის დიაპაზონი.B-ti47.5ta5 შედუღება Cr-ის გარეშე გამოიყენება ალუმინისა და მაგნიუმის ოქსიდის პირდაპირი შედუღებისთვის და მის სახსარს შეუძლია იმუშაოს გარემოს ტემპერატურაზე 1000 ℃.ცხრილი 14 გვიჩვენებს აქტიურ ნაკადს კერამიკასა და ლითონს შორის პირდაპირი კავშირისთვის.

ცხრილი 14 აქტიური ბრაჟირება შემავსებელი ლითონები კერამიკული და ლითონის შედუღებისთვის

2. ბრაზინგის ტექნოლოგია

წინასწარ მეტალიზებული კერამიკა შეიძლება შედუღდეს მაღალი სისუფთავის ინერტული აირის, წყალბადის ან ვაკუუმის გარემოში.ვაკუუმური შედუღება ჩვეულებრივ გამოიყენება კერამიკის პირდაპირი შედუღებისთვის მეტალიზების გარეშე.

(1) უნივერსალური შედუღების პროცესი კერამიკისა და ლითონის უნივერსალური შედუღების პროცესი შეიძლება დაიყოს შვიდ პროცესად: ზედაპირის გაწმენდა, პასტის საფარი, კერამიკული ზედაპირის მეტალიზება, ნიკელის მოპირკეთება, შედუღება და შედუღების შემდგომი შემოწმება.

ზედაპირის გაწმენდის მიზანია ძირითადი ლითონის ზედაპირზე ზეთის ლაქის, ოფლის ლაქის და ოქსიდის ფირის მოცილება.ლითონის ნაწილები და შედუღება ჯერ უნდა გაიწმინდოს ცხიმიდან, შემდეგ ოქსიდის ფირი მოიხსნას მჟავა ან ტუტე რეცხვით, გარეცხილი წყლით და გაშრობა.მაღალი მოთხოვნების მქონე ნაწილები უნდა იყოს თერმული დამუშავება ვაკუუმურ ღუმელში ან წყალბადის ღუმელში (იონური დაბომბვის მეთოდიც შეიძლება გამოვიყენოთ) შესაბამის ტემპერატურასა და დროში ნაწილების ზედაპირის გასაწმენდად.გაწმენდილი ნაწილები არ უნდა ეხებოდეს ცხიმიან ნივთებს ან შიშველ ხელებს.ისინი დაუყოვნებლივ უნდა მოთავსდეს შემდეგ პროცესში ან საშრობში.ისინი არ უნდა იყვნენ ჰაერში დიდი ხნის განმავლობაში.კერამიკული ნაწილები უნდა გაიწმინდოს აცეტონით და ულტრაბგერითი, ჩამოიბანოს გამდინარე წყლით და ბოლოს ორჯერ ადუღდეს დეიონიზებული წყლით 15 წუთის განმავლობაში ყოველ ჯერზე.

პასტის საფარი კერამიკული მეტალიზაციის მნიშვნელოვანი პროცესია.დაფარვისას იგი გამოიყენება კერამიკულ ზედაპირზე, რომელიც მეტალიზდება ფუნჯით ან პასტის საფარის აპარატით.საფარის სისქე ზოგადად 30 ~ 60 მმ.პასტა ზოგადად მზადდება სუფთა ლითონის ფხვნილისგან (ზოგჯერ ემატება შესაბამისი ლითონის ოქსიდი) ნაწილაკების ზომით დაახლოებით 1 ~ 5 um და ორგანული წებოვანი.

გაკრული კერამიკული ნაწილები იგზავნება წყალბადის ღუმელში და ადუღდება სველი წყალბადით ან დაბზარული ამიაკით 1300 ~ 1500 ℃ 30 ~ 60 წუთის განმავლობაში.ჰიდრიდებით დაფარული კერამიკული ნაწილებისთვის, ისინი უნდა გაცხელდეს დაახლოებით 900 ℃ ჰიდრიდების დასაშლელად და რეაგირება მოახდინონ კერამიკულ ზედაპირზე დარჩენილ სუფთა ლითონთან ან ტიტანთან (ან ცირკონიუმთან), რათა მიიღონ ლითონის საფარი კერამიკულ ზედაპირზე.

Mo Mn მეტალიზებული ფენისთვის, იმისათვის, რომ ის სველი იყოს შედუღებით, ნიკელის ფენა 1.4 ~ 5 um უნდა იყოს ელექტრომოოქროვილი ან დაფარული ნიკელის ფხვნილის ფენით.თუ შედუღების ტემპერატურა 1000 ℃-ზე დაბალია, ნიკელის ფენა წინასწარ უნდა იყოს შედუღებული წყალბადის ღუმელში.შედუღების ტემპერატურა და დრო არის 1000 ℃ / 15 ~ 20 წთ.

დამუშავებული კერამიკა არის ლითონის ნაწილები, რომლებიც მთლიანობაში უნდა იყოს აწყობილი უჟანგავი ფოლადის ან გრაფიტის და კერამიკული ფორმებით.შედუღება უნდა დამონტაჟდეს სახსრებზე და სამუშაო ნაწილი უნდა იყოს სუფთა მთელი ოპერაციის განმავლობაში და არ უნდა შეეხოს შიშველი ხელებით.

შედუღება უნდა განხორციელდეს არგონის, წყალბადის ან ვაკუუმის ღუმელში.შედუღების ტემპერატურა დამოკიდებულია შემავსებლის ლითონზე.კერამიკული ნაწილების გაბზარვის თავიდან ასაცილებლად, გაგრილების სიჩქარე არ უნდა იყოს ძალიან სწრაფი.გარდა ამისა, ბრაჟირებას ასევე შეუძლია გამოიყენოს გარკვეული წნევა (დაახლოებით 0,49 ~ 0,98 მპა).

ზედაპირის ხარისხის შემოწმების გარდა, შედუღებული შედუღები ასევე ექვემდებარება თერმულ დარტყმას და მექანიკურ თვისებებს.ვაკუუმური მოწყობილობების დალუქვის ნაწილები ასევე უნდა დაექვემდებაროს გაჟონვის ტესტირებას შესაბამისი წესების შესაბამისად.

(2) პირდაპირი შედუღებისას (აქტიური ლითონის მეთოდი), ჯერ გაწმინდეთ კერამიკული და ლითონის შედუღების ზედაპირი და შემდეგ ააწყვეთ ისინი.კომპონენტების მასალების სხვადასხვა თერმული გაფართოების კოეფიციენტებით გამოწვეული ბზარების თავიდან აცილების მიზნით, ბუფერული ფენა (ლითონის ფურცლების ერთი ან მეტი ფენა) შეიძლება შემობრუნდეს შედუღებს შორის.ბრაჟირებადი შემავსებელი ლითონი უნდა იყოს დამაგრებული ორ შედუღებას შორის ან განთავსდეს იმ ადგილას, სადაც უფსკრული ივსება შეძლებისდაგვარად ბრაჟირებადი შემავსებლით, და შემდეგ ბრაჟირება უნდა განხორციელდეს ჩვეულებრივი ვაკუუმური შედუღების მსგავსად.

თუ პირდაპირი შედუღებისთვის გამოიყენება Ag Cu Ti შედუღება, უნდა იქნას გამოყენებული ვაკუუმური შედუღების მეთოდი.როდესაც ღუმელში ვაკუუმის ხარისხი მიაღწევს 2,7 × დაწყებას გათბობა 10-3pa-ზე და ამ დროს ტემპერატურა შეიძლება სწრაფად მოიმატოს;როდესაც ტემპერატურა ახლოს არის შედუღების დნობის წერტილთან, ტემპერატურა უნდა გაიზარდოს ნელა, რათა შედუღების ყველა ნაწილის ტემპერატურა ერთნაირი იყოს;როდესაც შედუღება დნება, ტემპერატურა სწრაფად უნდა გაიზარდოს შედუღების ტემპერატურამდე, ხოლო შენახვის დრო უნდა იყოს 3 ~ 5 წუთი;გაციების დროს ის უნდა გაცივდეს ნელა 700 ℃-მდე, ხოლო ბუნებრივად შეიძლება გაცივდეს ღუმელში 700 ℃-ის შემდეგ.

როდესაც Ti Cu აქტიური შედუღება პირდაპირ არის შედუღებული, შედუღების ფორმა შეიძლება იყოს Cu კილიტა პლუს Ti ფხვნილი ან Cu ნაწილები პლუს Ti ფოლგა, ან კერამიკული ზედაპირი შეიძლება იყოს დაფარული Ti ფხვნილით პლუს Cu კილიტა.შედუღებამდე, ყველა ლითონის ნაწილი უნდა გაიწმინდოს ვაკუუმით.ჟანგბადისგან თავისუფალი სპილენძის გაზის გაჟონვის ტემპერატურა უნდა იყოს 750 ~ 800 ℃, ხოლო Ti, Nb, Ta და ა.შ. უნდა მოხდეს 900 ℃ გაზიდან 15 წუთის განმავლობაში.ამ დროს ვაკუუმის ხარისხი არ უნდა იყოს 6,7 × 10-3Pa-ზე ნაკლები. შედუღების დროს აკრიფეთ შესადუღებელი კომპონენტები სამაგრში, გაათბეთ ისინი ვაკუუმ ღუმელში 900 ~ 1120 ℃, ხოლო შენახვის დრო არის 2 ~. 5 წუთი.შედუღების მთელი პროცესის განმავლობაში ვაკუუმის ხარისხი არ უნდა იყოს 6.7 × 10-3Pa-ზე ნაკლები.

Ti Ni მეთოდის შედუღების პროცესი მსგავსია Ti Cu მეთოდის და შედუღების ტემპერატურაა 900 ± 10 ℃.

(3) ოქსიდის შედუღების მეთოდი ოქსიდის შედუღების მეთოდი არის საიმედო კავშირის განხორციელების მეთოდი ოქსიდის შედუღების დნობის შედეგად წარმოქმნილი მინის ფაზის გამოყენებით კერამიკაში შეღწევისა და ლითონის ზედაპირის დასატენად.მას შეუძლია დააკავშიროს კერამიკა კერამიკასთან და კერამიკა ლითონებთან.ოქსიდის შემავსებლის ლითონები ძირითადად შედგება Al2O3, Cao, Bao და MgO-სგან.B2O3, Y2O3 და ta2o3 დამატებით მიიღება შემავსებელი ლითონების შედუღება სხვადასხვა დნობის წერტილებით და ხაზოვანი გაფართოების კოეფიციენტებით.გარდა ამისა, ფტორის შემავსებელი ლითონები CaF2 და NaF ძირითად კომპონენტებთან ერთად ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კერამიკისა და ლითონების დასაკავშირებლად, რათა მივიღოთ სახსრები მაღალი სიმტკიცით და მაღალი სითბოს წინააღმდეგობით.