1. Даралт хийх чадвар
Керамик болон керамик, керамик, металл эд ангиудыг гагнах нь хэцүү байдаг.Гагнуурын ихэнх хэсэг нь шаазан гадаргуу дээр бөмбөг үүсгэдэг бөгөөд бага зэрэг чийглэг эсвэл огт чийггүй байдаг.Шаазан эдлэлийг чийгшүүлэх чадвартай гагнах дүүргэгч металл нь гагнах үед үе мөчний гадаргуу дээр янз бүрийн хэврэг нэгдлүүд (карбид, силицид, гурвалсан болон олон янзын нэгдлүүд) үүсгэхэд хялбар байдаг.Эдгээр нэгдлүүд байгаа нь үе мөчний механик шинж чанарт нөлөөлдөг.Үүнээс гадна керамик, металл, гагнуурын дулааны тэлэлтийн коэффициентүүдийн ялгаа их байдаг тул гагнах температурыг тасалгааны температурт хөргөсний дараа холбоосын үлдэгдэл хүчдэл үүсэх бөгөөд энэ нь үе мөчний хагарал үүсгэж болзошгүй юм.
Керамик гадаргуу дээрх гагнуурын чийгшүүлэх чадварыг энгийн гагнуурт металлын идэвхтэй элементүүдийг нэмэх замаар сайжруулж болно;Бага температур, богино хугацаанд гагнах нь интерфэйсийн урвалын нөлөөг бууруулдаг;Тохиромжтой үений хэлбэрийг зохиож, нэг буюу олон давхаргат металлыг завсрын давхарга болгон ашиглах замаар үений дулааны даралтыг бууруулж болно.
2. Гагнуур
Керамик ба металлыг ихэвчлэн вакуум зуух эсвэл устөрөгч, аргон зууханд холбодог.Ерөнхий шинж чанараас гадна вакуум электрон төхөөрөмжид зориулсан гагнуурын дүүргэгч металууд нь зарим тусгай шаардлагад нийцсэн байх ёстой.Жишээлбэл, гагнуур нь диэлектрик алдагдах, катодын хордлого үүсгэхгүйн тулд өндөр уурын даралтыг үүсгэдэг элементүүдийг агуулж болохгүй.Төхөөрөмж ажиллаж байх үед гагнуурын уурын даралт 10-3pa-аас ихгүй байх ёстой бөгөөд агуулагдах өндөр уурын даралтын хольц нь 0.002% ~ 0.005% -иас хэтрэхгүй байх ёстой гэж ерөнхийд нь заасан байдаг;Гагнуурын w (o) нь 0.001% -иас ихгүй байх ёстой бөгөөд ингэснээр устөрөгчөөр гагнуурын явцад үүссэн усны уураас зайлсхийх, хайлсан гагнуурын метал цацахад хүргэдэг;Үүнээс гадна гагнуур нь цэвэр, гадаргуугийн исэлгүй байх ёстой.
Керамик металлжуулсны дараа гагнахдаа зэс, суурь, мөнгөн зэс, алтны зэс болон бусад хайлштай гагнах дүүргэгчийг ашиглаж болно.
Керамик ба металлыг шууд гагнахын тулд Ti ба Zr идэвхтэй элементүүдийг агуулсан гагнах дүүргэгчийг сонгоно.Хоёртын дүүргэгч металлууд нь ихэвчлэн 1100 ℃ температурт хэрэглэх боломжтой Ti Cu ба Ti Ni юм.Гурвалсан гагнуурын дотроос Ag Cu Ti (W) (TI) нь хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг гагнуур бөгөөд янз бүрийн керамик болон металлыг шууд гагнахад ашиглаж болно.Гурвалсан дүүргэгч металыг тугалган цаас, нунтаг эсвэл Ti нунтаг бүхий Ag Cu эвтектик дүүргэгч металлаар ашиглаж болно.B-ti49be2 гагнах дүүргэгч металл нь зэвэрдэггүй ган, бага уурын даралттай ижил төстэй зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг.Энэ нь исэлдүүлэх, алдагдах эсэргүүцэлтэй вакуум битүүмжлэлийн холболтыг давуу эрхээр сонгож болно.Ti-v-cr гагнуурын хувьд w (V) 30% байх үед хайлах температур хамгийн бага (1620 ℃) байдаг ба Cr нэмэх нь хайлах температурын хүрээг үр дүнтэй бууруулах боломжтой.Cr-гүй B-ti47.5ta5 гагнуурыг хөнгөн цагааны исэл ба магнийн ислийг шууд гагнахад ашигласан бөгөөд түүний холбоос нь 1000 ℃ орчны температурт ажиллах боломжтой.Хүснэгт 14-т керамик ба металлын хоорондох шууд холболтын идэвхтэй урсгалыг харуулав.
Хүснэгт 14 Керамик болон металл гагнах зориулалттай идэвхтэй гагнах дүүргэгч металл
2. Гагнуурын технологи
Урьдчилан металлжуулсан керамик эдлэлийг өндөр цэвэршилттэй инерт хий, устөрөгч эсвэл вакуум орчинд гагнах боломжтой.Вакуум гагнах нь ихэвчлэн керамик эдлэлийг металлжуулалтгүйгээр шууд гагнахад ашигладаг.
(1) Бүх нийтийн гагнах үйл явц нь керамик болон металлын бүх нийтийн гагнах үйл явцыг долоон процесст хувааж болно: гадаргууг цэвэрлэх, оо бүрэх, керамик гадаргууг металлжуулах, никель бүрэх, гагнах, гагнуурын дараах шалгалт.
Гадаргууг цэвэрлэх зорилго нь үндсэн металлын гадаргуу дээрх тосны толбо, хөлсний толбо, ислийн хальсыг арилгах явдал юм.Металл эд анги, гагнуурыг эхлээд тосноос нь цэвэрлэж, дараа нь исэлдүүлсэн хальсыг хүчил эсвэл шүлтээр угааж, урсгал усаар угааж, хатаана.Өндөр шаардлага бүхий эд ангиудыг вакуум зуух эсвэл устөрөгчийн зууханд (ионы бөмбөгдөлт хийх аргыг бас ашиглаж болно) зохих температур, цаг хугацаанд нь боловсруулж, эд ангиудын гадаргууг цэвэршүүлнэ.Цэвэрлэсэн хэсгүүд нь тослог зүйл эсвэл нүцгэн гарт хүрч болохгүй.Тэдгээрийг нэн даруй дараагийн процесст эсвэл хатаагч руу хийнэ.Тэд агаарт удаан хугацаагаар байх ёсгүй.Керамик эд ангиудыг ацетон болон хэт авианы тусламжтайгаар цэвэрлэж, урсгал усаар угааж, эцэст нь ионгүйжүүлсэн усаар 2 удаа 15 минутын турш буцалгана.
Зуурмагийг бүрэх нь керамик металлжуулах чухал үйл явц юм.Бүрэх явцад сойз эсвэл зуурмаг бүрэх машинаар металлжуулахын тулд керамик гадаргуу дээр хэрэглэнэ.Бүрхүүлийн зузаан нь ерөнхийдөө 30 ~ 60 мм байна.Зуурмагийг ерөнхийдөө 1 ~ 5 мм хэмжээтэй ширхэгийн хэмжээтэй, органик цавуугаар цэвэр металл нунтаг (заримдаа тохирох металлын исэл нэмнэ) бэлтгэдэг.
Наасан керамик хэсгүүдийг устөрөгчийн зуух руу илгээж, нойтон устөрөгч эсвэл хагарсан аммиакаар 1300 ~ 1500 ℃ температурт 30 ~ 60 минутын турш шингэлнэ.Гидридээр бүрсэн керамик эд ангиудыг 900 ℃ орчим халааж гидридийг задалж, керамик гадаргуу дээр үлдсэн цэвэр металл эсвэл титан (эсвэл циркони) -тэй урвалд орж, керамик гадаргуу дээр металл бүрээстэй болгоно.
Mo Mn металлжуулсан давхаргын хувьд гагнуураар норгохын тулд 1.4 ~ 5um-ийн никель давхаргыг цахилгаанаар бүрсэн эсвэл никель нунтаг давхаргаар бүрсэн байх ёстой.Хэрэв гагнуурын температур 1000 хэмээс бага байвал никелийн давхаргыг устөрөгчийн зууханд урьдчилан шингэлэх шаардлагатай.Аглуурах температур ба хугацаа нь 1000 ℃ /15 ~ 20 минут байна.
Боловсруулсан керамик нь зэвэрдэггүй ган эсвэл бал чулуу, керамик хэвээр бүхэлд нь угсарсан металл эд анги юм.Холболтод гагнуур суурилуулсан байх ёстой бөгөөд ажлын хэсэг нь ажлын туршид цэвэрхэн байх ёстой бөгөөд нүцгэн гараар хүрч болохгүй.
Гагнуурыг аргон, устөрөгч эсвэл вакуум зууханд хийнэ.Гагнуурын температур нь гагнах дүүргэгч металлаас хамаарна.Керамик эд анги хагарахаас сэргийлэхийн тулд хөргөлтийн хурд хэт хурдан байх ёсгүй.Үүнээс гадна, гагнах нь тодорхой даралт (ойролцоогоор 0.49 ~ 0.98 мпа) хэрэглэж болно.
Гадаргуугийн чанарын шалгалтаас гадна гагнасан гагнуурыг дулааны цохилт, механик шинж чанарын үзлэгт хамруулна.Вакуум төхөөрөмжийн битүүмжлэх хэсгүүд нь мөн холбогдох дүрэм журмын дагуу алдагдлын туршилтанд хамрагдах ёстой.
(2) Шууд гагнах үед шууд гагнах (идэвхтэй металл арга), эхлээд керамик болон металлын гагнуурын гадаргууг цэвэрлэж, дараа нь угсарна.Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн янз бүрийн дулааны тэлэлтийн коэффициентээс үүссэн хагарлаас зайлсхийхийн тулд буфер давхаргыг (нэг буюу хэд хэдэн давхар металл хуудас) гагнуурын хооронд эргүүлж болно.Гагнуурын дүүргэгчийг хоёр гагнуурын хооронд хавчих буюу завсарыг аль болох гагнах дүүргэгчээр дүүргэх байрлалд байрлуулж, дараа нь гагнах ажлыг энгийн вакуум гагнахын адил гүйцэтгэнэ.
Хэрэв Ag Cu Ti гагнуурыг шууд гагнах бол вакуум гагнах аргыг хэрэглэнэ.Зуухны вакуум градус 2.7 × хүрэх үед 10-3pa-д халааж эхлэх ба энэ үед температур хурдан өсөх боломжтой;Температур нь гагнуурын хайлах цэгийн ойролцоо байх үед гагнуурын бүх хэсгүүдийн температур ижил байх хандлагатай байхын тулд температурыг аажмаар нэмэгдүүлэх шаардлагатай;Гагнуур хайлж байх үед температурыг гагнах температурт хурдан өсгөж, барих хугацаа 3 ~ 5 минут байх ёстой;Хөргөхдөө 700 ℃-аас өмнө аажмаар хөргөх ба 700 ℃-ийн дараа зууханд байгалийн аргаар хөргөх боломжтой.
Ti Cu идэвхтэй гагнуурыг шууд гагнах үед гагнуурын хэлбэр нь Cu тугалган цаас, Ti нунтаг эсвэл Cu хэсэг, Ти тугалган цаас, эсвэл керамик гадаргууг Ti нунтаг дээр Cu тугалган цаасаар бүрж болно.Гагнуурын өмнө бүх металл эд ангиудыг вакуумаар хийгүй болгоно.Хүчилтөрөгчгүй зэсийн хий тайлах температур 750 ~ 800 ℃ байх ба Ti, Nb, Ta гэх мэтийг 900 ℃ температурт 15 минутын турш хийгдэнэ.Энэ үед вакуум хэм нь 6,7 × 10-3 Па-аас багагүй байх ёстой。 Гагнуурын үед гагнах эд ангиудыг бэхэлгээнд угсарч, вакуум зууханд 900 ~ 1120 ℃ хүртэл халааж, барих хугацаа 2 ~ байна. 5мин.Бүх гагнуурын явцад вакуум хэм 6.7 × 10-3 Па-аас багагүй байна.
Ti Ni аргын гагнах үйл явц нь Ti Cu аргынхтай төстэй бөгөөд гагнах температур нь 900 ± 10 ℃ байна.
(3) Исэл гагнуурын арга нь исэлд гагнуурын арга нь керамик дотор нэвчиж, металл гадаргууг норгохын тулд исэл гагнуурын хайлуулалтаас үүссэн шилэн фазыг ашиглан найдвартай холболтыг бий болгох арга юм.Энэ нь керамик эдлэлийг керамик, керамик эдлэлийг металлаар холбож болно.Исэл гагнуурын дүүргэгч металлууд нь голчлон Al2O3, Cao, Bao, MgO-ээс бүрддэг.B2O3, Y2O3, ta2o3-ийг нэмснээр янз бүрийн хайлах цэг, шугаман тэлэлтийн коэффициент бүхий гагнуурын дүүргэгч металлыг олж авах боломжтой.Нэмж дурдахад үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох CaF2 ба NaF бүхий хайлуур гагнуурын дүүргэгч металлыг керамик ба металлыг холбосноор өндөр бат бэх, өндөр халуунд тэсвэртэй үеийг олж авах боломжтой.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 6-р сарын 13