Напряжения в металло-керамических спаях

Осуществлять соединение металла с фарфором или другими керамическими материалами, подобными Калиту или стеатиту, можно, используя специальные стекла. При этом в ряде случаев поступают так металлическую трубку в горячем состоянии насаживают на керамику трубка находится под сильным напряжением и воспринимает расширение керамической массы. Фарфор и другие материалы можно иногда также соединять с металлом, покрывая глазированный фарфор сначала слоем платины способом вжигания, а затем электролитическим путем, наращивая на этот слой медь толщиной 0,2 мм. Соединения можно также достигнуть спайкой мягким или твердым припоями [26]. При спаивании неглазурованного фарфора с платиной на место спая лучше наносить слой графита. Недавно удалось разработать метод прочного соединения спаиваемого металла со стеклом, керамическими массами или графитом при нагревании с гидридом титана до 480° в условиях высокого вакуума. [c.15]

Цилиндрические спаи. Внешние цилиндрические спаи, т. е. спаи, в которых металл находится снаружи керамики, применяются в основном в том случае, когда металл имеет больший коэффициент расширения, чем керамика. При этих условиях в керамической детали возникает напряжение сжатия. [c.159]

Методы соединения керамики с металлами были развиты главным образом в связи с производством электровакуумных ламп. Обзоры методов по-лучгния сплавов были сделаны Колом [263, 272], Ротом [248] и Эспе [273]. В принципе процесс сводится к металлизации керамической детали либо с последук>щей пайкой металлического компонента, либо сразу в процессе одного термического цикла. Адгезия и вакуумная плотность спая определяются рядом механизмов, таких как механическое сцепление металла с шероховатой поверхностью керамики, химические реакции, диффузия в твердых телах н остекловывание поверхности. Как и в случае металлостеклянных спаев, для предотвращения чрезмерных напряжений необходимо согласовывать коэффициенты термического расширения обоих материалов спая. Рассматриваемый здесь температурный интервал распространяется от 25° С вплоть до температуры расплавления материала припоя. Кроме того, поскольку керамика имеет большую прочность на сжатие, чем на растяжение, то необходимо подбирать коэффициенты расширения и геометрию спая такими, чтобы в результате в керамике создавались преимущественно сжимающие напряжения. Часто для металлокерамических спаев применяется метод синтерирования металлического порошка или молибдено-марганцевый процесс. Здесь керамический компонент сначала покрывается пастой, составленной из смеси порошков — 4 весовые части молибдена и 1 весовая часть марганца с биндером и растворителями. Слой толщиной от 25 до 50 мкм высушивается и впекается в атмосфере влажного водорода в течение 30 мин при температурах в интервале 1300— 1600° С в зависимости от используемых материалов. В результате последующего осаждения 50—100 мкм никеля или меди и повторного вжигания в водороде при 1000° С получается слой, пригодный для спайки с металлом. Прочность на растяжение такого металлического покрытия по порядку величины равна 10 кг/мм . Идя пайки обычно используются эвтектические сплавы А —Си и Аи—N1 (см. табл. 14). Кроме того, для получения спаев применяются также метод пайки с помощью активных металлов и водородный процесс. Первый основан на образовании прочной связи с керамическими окислами с помощью химически активных металлов, таких как [c.266]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология