1. Эзелеп торучанлык
Керамиканы һәм керамикны, керамик һәм металл компонентларны пышкылау авыр. Пышкылауның күпчелек өлеше керамик өслектә шар формалаштыра, дымлану бик аз яки бөтенләй булмый. Керамиканы дымландыра алырлык пышкылау тутыргыч металлы пышкылау вакытында тоташу чигендә төрле сынучан кушылмалар (мәсәлән, карбидлар, силицидлар һәм өч яки күп үзгәрүчән кушылмалар) барлыкка китерә. Бу кушылмаларның булуы тоташуның механик үзлекләренә тәэсир итә. Моннан тыш, керамика, металл һәм пышкылау арасында җылылык киңәю коэффициентлары аермасы зур булу сәбәпле, пышкылау температурасы бүлмә температурасына кадәр суынганнан соң тоташуда калдык көчәнеш булачак, бу тоташу ярылуга китерергә мөмкин.
Керамик өслектәге пышканың дымланучанлыгын гадәти пышкага актив металл элементларын өстәү юлы белән яхшыртырга мөмкин; Түбән температура һәм кыска вакытлы пышкалау өслек реакциясенең йогынтысын киметергә мөмкин; Кушылуның термик киеренкелеген яраклы кушылу формасын эшләү һәм арадаш катлам буларак бер яки күп катламлы металл куллану юлы белән киметергә мөмкин.
2. Паяльник
Керамика һәм металл гадәттә вакуум мичендә яки водород һәм аргон мичендә тоташтырыла. Гомуми үзенчәлекләрдән тыш, вакуум электрон җайланмалар өчен каешлау тутыргыч металллары өчен дә кайбер махсус таләпләр булырга тиеш. Мәсәлән, каешлауда югары пар басымы тудыручы элементлар булмаска тиеш, бу диэлектрик агып чыгуга һәм җайланмаларның катод белән агуына китермәсен өчен. Гомумән алганда, җайланма эшләгәндә, каешлауның пар басымы 10-3pa дан артмаска, ә югары пар басымы катнашмалары 0,002% ~ 0,005% тан артмаска тиеш; каешлауның w (o) 0,001% тан артмаска тиеш, бу водородта каешлау вакытында барлыкка килгән су парын булдырмаска, бу эретелгән каешлау металлының сиптерелүенә китерергә мөмкин; Моннан тыш, каешлау чиста һәм өслек оксидларыннан азат булырга тиеш.
Керамик металлизациядән соң пышкылау вакытында бакыр, нигез, көмеш бакыр, алтын бакыр һәм башка эретмәләрдән пышкылау өчен тутыргыч металлар кулланылырга мөмкин.
Керамика һәм металларны турыдан-туры эретү өчен, Ti һәм Zr актив элементларын үз эченә алган эретү тутыргыч металларын сайларга кирәк. Икеле тутыргыч металлар, нигездә, Ti Cu һәм Ti Ni, аларны 1100 ℃ температурада кулланырга мөмкин. Өчле эретү арасында Ag Cu Ti (W) (TI) иң еш кулланыла торган эретү булып тора, ул төрле керамика һәм металларны турыдан-туры эретү өчен кулланыла ала. Өчле тутыргыч метал фольга, порошок яки Ti порошогы белән Ag Cu эвтектик тутыргыч металлы белән кулланылырга мөмкин. B-ti49be2 эретү тутыргыч металлы дат басмас корыч кебек коррозиягә чыдам һәм түбән пар басымына ия. Аны вакуум герметизацияләү тоташуларында оксидлашу һәм агып чыгуга чыдамлы итеп сайларга мөмкин. ti-v-cr эретүендә, w (V) 30% булганда, эрү температурасы иң түбән (1620 ℃) була, һәм Cr өстәү эрү температурасы диапазонын нәтиҗәле рәвештә киметә ала. Cr булмаган B-ti47.5ta5 паясы алюминий оксиды һәм магний оксидын турыдан-туры паялау өчен кулланылган, һәм аның тоташтыргычы 1000 ℃ әйләнә-тирә мохит температурасында эшли ала. 14 нче таблицада керамика һәм металл арасындагы туры тоташу өчен актив агым күрсәтелгән.
14 нче таблица, керамик һәм металл белән эретү өчен актив эретү тутыргычлары
2. Пакьлау технологиясе
Алдан металллаштырылган керамиканы югары чисталыктагы инерт газ, водород яки вакуум мохитендә кабызырга мөмкин. Вакуум кабызу, гадәттә, керамиканы металллаштырмыйча турыдан-туры кабызу өчен кулланыла.
(1) Универсаль чылату процессы Керамика һәм металлны универсаль чылату процессын җиде процесска бүләргә мөмкин: өслекне чистарту, паста белән каплау, керамик өслекне металллаштыру, никель белән каплау, чылату һәм эретеп ябыштырудан соң тикшерү.
Өслекне чистартуның максаты - төп металл өслегендәге май тапларын, тир тапларын һәм оксид пленкасын бетерү. Металл детальләр һәм паяль башта майсызландырылырга, аннары оксид пленкасы кислота яки селте белән юылырга, агым су белән юылырга һәм киптерелергә тиеш. Югары таләпләргә туры килә торган детальләр вакуум мичендә яки водород мичендә тиешле температурада һәм вакытта җылылык белән эшкәртелергә тиеш (ион бомбардирование ысулы да кулланылырга мөмкин), детальләрнең өслеген чистарту өчен. Чистартылган детальләр майлы әйберләргә яки ялангач кулларга тимәскә тиеш. Аларны шунда ук киләсе процесска яки киптергечкә куярга кирәк. Аларны озак вакыт һавага чыгарырга ярамый. Керамик детальләр ацетон һәм ультратавыш белән чистартылырга, агым су белән юылырга һәм ахырда ике тапкыр деионизацияләнгән суда 15 минут кайнатылырга тиеш.
Паста белән каплау - керамик металллаштыруның мөһим процессы. Каплау вакытында ул металллаштырылачак керамик өслеккә щетка яки паста белән каплау машинасы белән сөртелә. Каплау калынлыгы гадәттә 30 ~ 60 мм. Паста, гадәттә, якынча 1 ~ 5 мкм кисәкчә зурлыгындагы чиста металл порошогыннан (кайвакыт тиешле металл оксиды өстәлә) һәм органик җилемнән әзерләнә.
Ябыштырылган керамик детальләр водород миченә җибәрелә һәм дымлы водород яки ярылган аммиак белән 1300 ~ 1500 ℃ температурада 30 ~ 60 минут дәвамында эшкәртелә. Гидридлар белән капланган керамик детальләр өчен, аларны гидридларны таркату өчен якынча 900 ℃ кадәр җылытырга һәм керамик өслектә калган саф металл яки титан (яки цирконий) белән реакциягә кертергә кирәк, шуның белән керамик өслектә металл каплау барлыкка килә.
MoMn металллаштырылган катламы өчен, аны чылату өчен, 1,4 ~ 5 мкм никель катламы электролизланырга яки никель порошогы катламы белән капланырга тиеш. Әгәр ныгыту температурасы 1000 ℃ тан түбән булса, никель катламын водород мичендә алдан кайнатырга кирәк. Ябыгу температурасы һәм вакыты 1000 ℃ /15 ~ 20 минут.
Эшкәртелгән керамика - металл детальләр, алар дат басмас корыч яки графит һәм керамик калыплар ярдәмендә бербөтен итеп җыелырга тиеш. Тоташу урыннарына паяль урнаштырылырга, ә эшләнгән кисәк эш барышында чиста булырга һәм ялангач кул белән кагылырга ярамый.
Каплау аргон, водород яки вакуум мичендә башкарылырга тиеш. Каплау температурасы каплау тутыргыч металлына бәйле. Керамик детальләрнең ярылуын булдырмас өчен, суыту тизлеге бик тиз булмаска тиеш. Моннан тыш, каплау билгеле бер басымны да кулланырга мөмкин (якынча 0,49 ~ 0,98 мПа).
Өслек сыйфатын тикшерүдән тыш, каеш белән эретеп ябыштыру өлешләре шулай ук термик шок һәм механик үзенчәлекләр тикшерүенә дучар ителергә тиеш. Вакуум җайланмалары өчен герметик өлешләр шулай ук тиешле кагыйдәләргә туры китереп агып чыгу сынауыннан үтәргә тиеш.
(2) Турыдан-туры чылату (актив металл ысулы) вакытында, башта керамик һәм металл чылату өлешләренең өслеген чистартыгыз, аннары аларны җыегыз. Компонент материалларның төрле җылылык киңәю коэффициентлары аркасында килеп чыккан ярыклардан саклану өчен, буфер катламын (бер яки берничә катлам металл битләр) чылату өлешләре арасында әйләндереп була. Чылату тутыргыч металл ике чылату арасына кысып куелырга яки мөмкин кадәр бушлык чылату тутыргыч металл белән тутырылган урынга урнаштырылырга тиеш, аннары чылату гадәти вакуум чылату кебек башкарылырга тиеш.
Әгәр Ag Cu Ti паясы турыдан-туры паялау өчен кулланылса, вакуум паялау ысулы кулланылырга тиеш. Мичтәге вакуум дәрәҗәсе 2,7 × җиткәч, 10-3 пада җылыта башлагыз, һәм бу вакытта температура тиз күтәрелергә мөмкин; Температура паяның эрү ноктасына якын булганда, эретеп ябыштыруның барлык өлешләренең температурасы бер үк булсын өчен, температураны әкрен генә күтәрергә кирәк; Пая эретелгәндә, температураны тиз арада паялау температурасына кадәр күтәрергә кирәк, һәм тоту вакыты 3 ~ 5 минут булырга тиеш; Суыту вакытында ул 700 ℃ кадәр әкрен генә суынырга тиеш, һәм 700 ℃ дан соң мич белән табигый рәвештә суынырга мөмкин.
Ti Cu актив пәйдасы турыдан-туры пәйдаланганда, пәйда формасы Cu фольгасы һәм Ti порошогы яки Cu өлешләре һәм Ti фольгасы булырга мөмкин, яисә керамик өслек Ti порошогы һәм Cu фольгасы белән капланырга мөмкин. Пәйдалау алдыннан барлык металл детальләр вакуум белән дегазацияләнергә тиеш. Кислородсыз бакырның дегазация температурасы 750 ~ 800 ℃ булырга тиеш, ә Ti, Nb, Ta һ.б. 900 ℃ температурада 15 минут дегазацияләнергә тиеш. Бу вакытта вакуум дәрәҗәсе 6,7 × 10-3Pa дан ким булмаска тиеш. Пәйдалау вакытында, пәйдаланылачак компонентларны җайланмада җыярга, вакуум мичендә 900 ~ 1120 ℃ га кадәр җылытырга, һәм тоту вакыты 2 ~ 5 минут. Пәйдалау процессы дәвамында вакуум дәрәҗәсе 6,7 × 10-3Pa дан ким булмаска тиеш.
Ti Ni ысулының усаллау процессы Ti Cu ысулына охшаган, һәм температура 900 ± 10 is.
(3) Оксид белән эретү ысулы Оксид белән эретү ысулы - оксид эретүе нәтиҗәсендә барлыкка килгән пыяла фазасын кулланып, керамикага үтеп керү һәм металл өслеген чылау юлы белән ышанычлы тоташуга ирешү ысулы. Ул керамиканы керамика белән, ә керамиканы металлар белән тоташтыра ала. Оксид белән эретү тутыргыч металлары, нигездә, Al2O3, Cao, Bao һәм MgO дан тора. B2O3, Y2O3 һәм ta2o3 өстәп, төрле эрү нокталары һәм сызыкча киңәю коэффициентлары булган тутыргыч металлар алырга мөмкин. Моннан тыш, төп компонентлар буларак CaF2 һәм NaF булган фтор белән эретү тутыргыч металлары керамика һәм металларны тоташтыру өчен дә кулланылырга мөмкин, югары ныклык һәм югары җылылыкка чыдамлы тоташулар алу өчен.
Бастырылган вакыты: 2022 елның 13 июне