Presyddu cerameg a metelau

1. Brazeability

Mae'n anodd bresyddu cydrannau ceramig a seramig, cerameg a metel.Mae'r rhan fwyaf o'r sodrwr yn ffurfio pêl ar yr wyneb ceramig, heb fawr o wlychu, os o gwbl.Mae'r metel llenwi presyddu sy'n gallu gwlychu cerameg yn hawdd i ffurfio amrywiaeth o gyfansoddion brau (fel carbidau, silicidau a chyfansoddion teiran neu aml-amrywedd) ar y rhyngwyneb ar y cyd yn ystod presyddu.Mae bodolaeth y cyfansoddion hyn yn effeithio ar briodweddau mecanyddol y cymal.Yn ogystal, oherwydd y gwahaniaeth mawr o cyfernodau ehangu thermol ymhlith cerameg, metel a sodr, bydd straen gweddilliol yn y cyd ar ôl i'r tymheredd presyddu gael ei oeri i dymheredd yr ystafell, a all achosi cracio ar y cyd.

Gellir gwella gwlybedd y sodrwr ar yr wyneb ceramig trwy ychwanegu elfennau metel gweithredol i'r sodrwr cyffredin;Gall tymheredd isel a phresyddu amser byr leihau effaith adwaith rhyngwyneb;Gellir lleihau straen thermol yr uniad trwy ddylunio ffurf addas ar y cyd a defnyddio metel sengl neu aml-haen fel yr haen ganolraddol.

2. Sodrwr

Mae cerameg a metel fel arfer wedi'u cysylltu mewn ffwrnais gwactod neu ffwrnais hydrogen ac argon.Yn ogystal â nodweddion cyffredinol, dylai metelau llenwi presyddu ar gyfer dyfeisiau electronig gwactod hefyd fod â rhai gofynion arbennig.Er enghraifft, ni ddylai'r sodrwr gynnwys elfennau sy'n cynhyrchu pwysedd anwedd uchel, er mwyn peidio ag achosi gollyngiadau dielectrig a gwenwyno catod dyfeisiau.Nodir yn gyffredinol, pan fydd y ddyfais yn gweithio, na fydd pwysedd anwedd y sodrwr yn fwy na 10-3pa, ac ni fydd yr amhureddau pwysedd anwedd uchel a gynhwysir yn fwy na 0.002% ~ 0.005%;Ni chaiff w (o) y sodrydd fod yn fwy na 0.001%, er mwyn osgoi anwedd dŵr a gynhyrchir yn ystod presyddu hydrogen, a allai achosi i fetel sodr tawdd dasgu;Yn ogystal, rhaid i'r sodrwr fod yn lân ac yn rhydd o ocsidau arwyneb.

Wrth bresyddu ar ôl meteleiddio cerameg, gellir defnyddio copr, sylfaen, copr arian, copr aur a metelau llenwi bresyddu aloi eraill.

Ar gyfer presyddu cerameg a metelau yn uniongyrchol, rhaid dewis metelau llenwi bresyddu sy'n cynnwys elfennau gweithredol Ti a Zr.Mae'r metelau llenwi deuaidd yn bennaf Ti Cu a Ti Ni, y gellir eu defnyddio ar 1100 ℃.Ymhlith y sodr teiran, Ag Cu Ti (W) (TI) yw'r sodrwr a ddefnyddir amlaf, y gellir ei ddefnyddio ar gyfer presyddu cerameg a metelau amrywiol yn uniongyrchol.Gellir defnyddio'r metel llenwi teiran gan ffoil, powdr neu fetel llenwi eutectic Ag Cu gyda powdwr Ti.Mae gan fetel llenwi bresyddu B-ti49be2 wrthwynebiad cyrydiad tebyg i ddur di-staen a phwysedd anwedd isel.Gellir ei ddewis yn ffafriol yn y cymalau selio gwactod gydag ymwrthedd ocsideiddio a gollwng.Mewn solder ti-v-cr, y tymheredd toddi yw'r isaf (1620 ℃) ​​pan fydd w (V) yn 30%, a gall ychwanegu Cr leihau'r ystod tymheredd toddi yn effeithiol.Mae sodr B-ti47.5ta5 heb Cr wedi'i ddefnyddio ar gyfer presyddu uniongyrchol o alwmina a magnesiwm ocsid, a gall ei gymal weithio ar dymheredd amgylchynol o 1000 ℃.Mae Tabl 14 yn dangos y fflwcs gweithredol ar gyfer cysylltiad uniongyrchol rhwng cerameg a metel.

Tabl 14 metelau llenwi presyddu gweithredol ar gyfer presyddu ceramig a metel

2. technoleg bresyddu

Gellir brazio'r serameg sydd wedi'i meteleiddio ymlaen llaw mewn amgylchedd nwy anadweithiol purdeb uchel, hydrogen neu wactod.Yn gyffredinol, defnyddir bresyddu gwactod ar gyfer presyddu cerameg yn uniongyrchol heb feteloli.

(1) Proses bresyddu gyffredinol Gellir rhannu'r broses bresyddu gyffredinol o serameg a metel yn saith proses: glanhau wyneb, cotio past, meteleiddio arwyneb ceramig, platio nicel, bresyddu ac archwiliad ôl-weldiad.

Pwrpas glanhau wyneb yw cael gwared ar staen olew, staen chwys a ffilm ocsid ar wyneb metel sylfaen.Rhaid i'r rhannau metel a'r sodrydd gael eu diseimio yn gyntaf, yna bydd y ffilm ocsid yn cael ei thynnu trwy olchi asid neu alcali, ei olchi â dŵr sy'n llifo a'i sychu.Bydd rhannau â gofynion uchel yn cael eu trin â gwres mewn ffwrnais gwactod neu ffwrnais hydrogen (gellir defnyddio dull peledu ïon hefyd) ar dymheredd ac amser priodol i buro wyneb rhannau.Ni ddylai'r rhannau wedi'u glanhau ddod i gysylltiad â gwrthrychau seimllyd na dwylo noeth.Rhaid eu rhoi ar unwaith yn y broses nesaf neu yn y sychwr.Ni fyddant yn agored i'r aer am amser hir.Rhaid glanhau rhannau ceramig ag aseton a ultrasonic, eu golchi â dŵr sy'n llifo, a'u berwi ddwywaith gyda dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio am 15 munud bob tro.

Mae cotio past yn broses bwysig o feteleiddio ceramig.Yn ystod y cotio, caiff ei roi ar yr wyneb ceramig i gael ei feteleiddio â brwsh neu beiriant cotio past.Mae trwch cotio yn gyffredinol 30 ~ 60mm.Yn gyffredinol, caiff y past ei baratoi o bowdr metel pur (weithiau ychwanegir ocsid metel priodol) gyda maint gronynnau o tua 1 ~ 5um a gludiog organig.

Anfonir y rhannau ceramig wedi'u pastio i ffwrnais hydrogen a'u sinteru â hydrogen gwlyb neu amonia wedi'i gracio ar 1300 ~ 1500 ℃ am 30 ~ 60 munud.Ar gyfer y rhannau ceramig sydd wedi'u gorchuddio â hydridau, rhaid eu gwresogi i tua 900 ℃ i ddadelfennu'r hydridau ac adweithio â metel pur neu ditaniwm (neu zirconiwm) sy'n weddill ar yr wyneb ceramig i gael cotio metel ar yr wyneb ceramig.

Ar gyfer yr haen metelaidd Mo Mn, er mwyn ei gwneud yn wlyb gyda'r sodrwr, rhaid i haen nicel o 1.4 ~ 5um gael ei electroplatio neu ei orchuddio â haen o bowdr nicel.Os yw'r tymheredd presyddu yn is na 1000 ℃, mae angen i'r haen nicel gael ei sintro ymlaen llaw mewn ffwrnais hydrogen.Y tymheredd a'r amser sintro yw 1000 ℃ /15 ~ 20 munud.

Mae'r cerameg wedi'i drin yn rhannau metel, y mae'n rhaid eu cydosod yn gyfan gyda dur di-staen neu graffit a mowldiau ceramig.Rhaid gosod sodr ar yr uniadau, a rhaid cadw'r darn gwaith yn lân trwy gydol y llawdriniaeth, ac ni chaiff ei gyffwrdd â dwylo noeth.

Rhaid presyddu mewn ffwrnais argon, hydrogen neu wactod.Mae'r tymheredd presyddu yn dibynnu ar y metel llenwi presyddu.Er mwyn atal rhannau ceramig rhag cracio, ni fydd y gyfradd oeri yn rhy gyflym.Yn ogystal, gall presyddu hefyd gymhwyso pwysau penodol (tua 0.49 ~ 0.98mpa).

Yn ogystal â'r arolygiad ansawdd wyneb, bydd y weldiadau brazed hefyd yn destun sioc thermol ac archwiliad eiddo mecanyddol.Rhaid i'r rhannau selio ar gyfer dyfeisiau gwactod hefyd fod yn destun prawf gollwng yn unol â rheoliadau perthnasol.

(2) Presyddu uniongyrchol wrth bresyddu'n uniongyrchol (dull metel gweithredol), glanhewch wyneb y weldiadau ceramig a metel yn gyntaf, ac yna eu cydosod.Er mwyn osgoi craciau a achosir gan wahanol gyfernodau ehangu thermol o ddeunyddiau cydrannol, gellir cylchdroi'r haen glustogi (un neu fwy o haenau o ddalennau metel) rhwng weldiadau.Rhaid clampio'r metel llenwi presyddu rhwng dau weldiad neu ei osod yn y man lle mae'r bwlch wedi'i lenwi â metel llenwi pres cyn belled ag y bo modd, ac yna rhaid cynnal bresyddu fel bresyddu gwactod cyffredin.

Os defnyddir sodr Ag Cu Ti ar gyfer presyddu uniongyrchol, rhaid mabwysiadu dull bresyddu gwactod.Pan fydd y radd gwactod yn y ffwrnais yn cyrraedd 2.7 × Dechreuwch wresogi ar 10-3pa, a gall y tymheredd godi'n gyflym ar yr adeg hon;Pan fydd y tymheredd yn agos at bwynt toddi y sodrwr, dylid codi'r tymheredd yn araf i wneud tymheredd pob rhan o'r weldiad yn tueddu i fod yr un peth;Pan fydd y sodrydd wedi'i doddi, bydd y tymheredd yn cael ei godi'n gyflym i'r tymheredd presyddu, a bydd yr amser dal yn 3 ~ 5 munud;Yn ystod oeri, rhaid ei oeri'n araf cyn 700 ℃, a gellir ei oeri'n naturiol gyda'r ffwrnais ar ôl 700 ℃.

Pan fydd sodr gweithredol Ti Cu yn cael ei bresoli'n uniongyrchol, gall ffurf sodr fod yn ffoil Cu ynghyd â powdr Ti neu rannau Cu ynghyd â ffoil Ti, neu gellir gorchuddio'r wyneb ceramig â powdwr Ti ynghyd â ffoil Cu.Cyn bresyddu, rhaid i bob rhan fetel gael ei ddadnwyo gan wactod.Tymheredd degassing copr rhydd o ocsigen fydd 750 ~ 800 ℃, a bydd Ti, Nb, Ta, ac ati yn cael ei degassed ar 900 ℃ am 15 munud.Ar yr adeg hon, ni fydd y radd gwactod yn llai na 6.7 × 10-3Pa。 Yn ystod presyddu, cydosod y cydrannau i'w weldio yn y gosodiad, eu gwresogi yn y ffwrnais gwactod i 900 ~ 1120 ℃, a'r amser dal yw 2 ~ 5 mun.Yn ystod y broses bresyddu gyfan, ni fydd y radd gwactod yn llai na 6.7 × 10-3Pa.

Mae proses bresyddu dull Ti Ni yn debyg i un dull Ti Cu, ac mae'r tymheredd presyddu yn 900 ± 10 ℃.

(3) Mae dull bresyddu ocsid dull bresyddu ocsid yn ddull o wireddu cysylltiad dibynadwy trwy ddefnyddio'r cyfnod gwydr a ffurfiwyd gan doddi sodr ocsid i ymdreiddio i serameg a gwlychu'r wyneb metel.Gall gysylltu cerameg â serameg a serameg â metelau.Mae metelau llenwi bresyddu ocsid yn cynnwys Al2O3, Cao, Bao a MgO yn bennaf.Trwy ychwanegu B2O3, Y2O3 a ta2o3, gellir cael metelau llenwi presyddu gyda phwyntiau toddi amrywiol a chyfernodau ehangu llinol.Yn ogystal, gellir defnyddio metelau llenwi presyddu fflworid gyda CaF2 a NaF fel y prif gydrannau hefyd i gysylltu cerameg a metelau i gael cymalau â chryfder uchel a gwrthsefyll gwres uchel.