1. Ka hiki ke hoʻoheheʻe ʻia
He paʻakikī ke hoʻoheheʻe i nā ʻāpana keramika a me nā keramika, keramika a me ka metala. ʻO ka hapa nui o ka solder e hana i kahi pōpō ma luna o ka ʻili keramika, me ka liʻiliʻi a ʻaʻohe pulu. ʻO ka metala hoʻopihapiha brazing e hiki ke hoʻomaʻū i nā keramika he maʻalahi ke hana i nā ʻano hui brittle (e like me nā carbides, silicides a me nā hui ternary a multivariate paha) ma ka interface hui i ka wā o ka brazing. ʻO ka noho ʻana o kēia mau hui e pili ana i nā waiwai mechanical o ka hui. Eia kekahi, ma muli o ka ʻokoʻa nui o nā coefficients hoʻonui wela ma waena o ka keramika, metala a me ka solder, e loaʻa ke koena o ke kaumaha i loko o ka hui ma hope o ka hoʻomaʻalili ʻia ʻana o ka mahana brazing i ka mahana o ka lumi, kahi e hiki ai ke kumu o ka haki ʻana o ka hui.
Hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia ka pulu o ka solder ma ka ʻili keramika ma ka hoʻohui ʻana i nā mea metala hana i ka solder maʻamau; Hiki i ka mahana haʻahaʻa a me ka brazing manawa pōkole ke hōʻemi i ka hopena o ka hopena interface; Hiki ke hoʻemi ʻia ke koʻikoʻi wela o ka hui ma ka hoʻolālā ʻana i kahi ʻano hui kūpono a me ka hoʻohana ʻana i kahi metala hoʻokahi a multi-layer paha ma ke ʻano he papa waena.
2. Mea hoʻohuihui
Hoʻopili pinepine ʻia ka keramika a me ka metala i loko o ka umu hakahaka a i ʻole ka umu hydrogen a me ka argon. Ma waho aʻe o nā ʻano maʻamau, pono e loaʻa i nā metala hoʻopihapiha no nā mea uila vacuum kekahi mau koi kūikawā. No ka laʻana, ʻaʻole pono e loaʻa i ka solder nā mea e hana ai i ke kaomi mahu kiʻekiʻe, i ʻole e hoʻoulu i ka leakage dielectric a me ka make cathode o nā mea hana. Ua kuhikuhi maʻamau ʻia i ka wā e hana ana ka mea hana, ʻaʻole e ʻoi aku ke kaomi mahu o ka solder ma mua o 10-3pa, a ʻo nā haumia o ke kaomi mahu kiʻekiʻe i loko ʻaʻole e ʻoi aku ma mua o 0.002% ~ 0.005%; ʻAʻole e ʻoi aku ka w (o) o ka solder ma mua o 0.001%, i mea e pale aku ai i ka mahu wai i hana ʻia i ka wā o ka brazing i loko o ka hydrogen, kahi e hiki ai ke hoʻoheheʻe i ka metala solder i hoʻoheheʻe ʻia; Eia kekahi, pono e maʻemaʻe ka solder a ʻaʻohe oxides o ka ʻili.
I ka wā e hoʻoheheʻe ai ma hope o ka metallization ceramic, hiki ke hoʻohana ʻia ke keleawe, ke kumu, ke keleawe kālā, ke keleawe gula a me nā metala hoʻopihapiha ʻē aʻe.
No ka hoʻopili pololei ʻana i nā keramika a me nā metala, e koho ʻia nā metala hoʻopihapiha brazing e loaʻa ana nā mea hana Ti a me Zr. ʻO nā metala hoʻopihapiha binary ʻo Ti Cu a me Ti Ni, hiki ke hoʻohana ʻia ma 1100 ℃. Ma waena o ka solder ternary, ʻo Ag Cu Ti (W) (TI) ka solder i hoʻohana pinepine ʻia, hiki ke hoʻohana ʻia no ka hoʻopili pololei ʻana i nā keramika a me nā metala like ʻole. Hiki ke hoʻohana ʻia ka metala hoʻopihapiha ternary e ka foil, ka pauka a i ʻole ka metala hoʻopihapiha eutectic Ag Cu me ka pauka Ti. Loaʻa i ka metala hoʻopihapiha brazing B-ti49be2 ke kūpaʻa like i ka corrosion me ke kila kila a me ke kaomi mahu haʻahaʻa. Hiki ke koho maikaʻi ʻia i loko o nā hui sila vacuum me ke kūpaʻa oxidation a me ka leakage. I loko o ka solder ti-v-cr, ʻo ka mahana hoʻoheheʻe ka haʻahaʻa loa (1620 ℃) ke 30% ʻo w (V), a ʻo ka hoʻohui ʻana o Cr hiki ke hōʻemi pono i ka pae mahana hoʻoheheʻe. Ua hoʻohana ʻia ka solder B-ti47.5ta5 me ka ʻole o Cr no ka hoʻopili pololei ʻana o ka alumina a me ka magnesium oxide, a hiki i kāna hui ke hana ma kahi mahana ambient o 1000 ℃. Hōʻike ka Papa 14 i ke kahe hana no ka pilina pololei ma waena o ka keramika a me ka metala.
Papa 14 nā metala hoʻopihapiha brazing hana no ka brazing keramika a me ka metala
2. ʻenehana hoʻopaʻa
Hiki ke hoʻoheheʻe ʻia nā keramika i hoʻoheheʻe mua ʻia i loko o ke kinoea inert kiʻekiʻe, hydrogen a i ʻole kahi vacuum. Hoʻohana nui ʻia ka vacuum brazing no ka brazing pololei o nā keramika me ka ʻole o ka metallization.
(1) Ke kaʻina hana brazing honua hiki ke hoʻokaʻawale ʻia ke kaʻina hana brazing honua o ka seramika a me ka metala i ʻehiku mau kaʻina hana: ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka ʻili, ka uhi ʻana i ka paʻi, ka metallization ʻili seramika, ka uhi nickel, ka brazing a me ka nānā ʻana ma hope o ka weld.
ʻO ke kumu o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka ʻili, ʻo ia ka wehe ʻana i ka ʻaila, ka ʻaila hou, a me ka ʻili oxide ma luna o ka metala kumu. E hoʻomaʻemaʻe mua ʻia nā ʻāpana metala a me ke koʻokoʻo, a laila e wehe ʻia ka ʻili oxide ma ka holoi ʻakika a alkali paha, holoi ʻia me ka wai kahe a hoʻomaloʻo ʻia. Pono e mālama ʻia nā ʻāpana me nā koi kiʻekiʻe i loko o ka umu vacuum a i ʻole ka umu hydrogen (hiki ke hoʻohana ʻia ke ʻano hoʻopōkā ion) ma ka mahana a me ka manawa kūpono e hoʻomaʻemaʻe i ka ʻili o nā ʻāpana. ʻAʻole e pili nā ʻāpana i hoʻomaʻemaʻe ʻia me nā mea momona a i ʻole nā lima ʻōlohelohe. E hoʻokomo koke ʻia lākou i loko o ke kaʻina hana aʻe a i ʻole i loko o ka mea maloʻo. ʻAʻole lākou e hōʻike ʻia i ka lewa no ka manawa lōʻihi. Pono e hoʻomaʻemaʻe ʻia nā ʻāpana seramika me ka acetone a me ka ultrasonic, holoi ʻia me ka wai kahe, a laila hoʻolapalapa ʻia i ʻelua manawa me ka wai deionized no 15min i kēlā me kēia manawa.
He hana koʻikoʻi ka uhi ʻana i ka palaki no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka keramika. I ka wā o ka uhi ʻana, ua hoʻopili ʻia ma luna o ka ʻili keramika e hoʻoheheʻe ʻia me kahi pulumu a i ʻole ka mīkini uhi palaki. ʻO ka mānoanoa o ka uhi ʻana he 30 ~ 60mm. Hoʻomākaukau pinepine ʻia ka palaki mai ka pauka metala maʻemaʻe (i kekahi manawa hoʻohui ʻia ka oxide metala kūpono) me ka nui o ka ʻāpana ma kahi o 1 ~ 5um a me ka mea hoʻopili organik.
Hoʻouna ʻia nā ʻāpana keramika i hoʻopili ʻia i loko o ka umu hydrogen a hoʻomoʻa ʻia me ka hydrogen pulu a i ʻole ka ammonia i haki ʻia ma 1300 ~ 1500 ℃ no 30 ~ 60min. No nā ʻāpana keramika i uhi ʻia me nā hydrides, pono e hoʻomehana ʻia lākou a hiki i kahi 900 ℃ e hoʻoheheʻe i nā hydrides a hana me ka metala maʻemaʻe a i ʻole titanium (a i ʻole zirconium) e koe ana ma ka ʻili keramika e loaʻa ai kahi uhi metala ma ka ʻili keramika.
No ka papa hao Mo Mn, i mea e hoʻomaʻū ʻia ai me ka solder, pono e hoʻopili ʻia kahi papa nickel o 1.4 ~ 5um a uhi ʻia paha me kahi papa pauka nickel. Inā haʻahaʻa ka mahana brazing ma mua o 1000 ℃, pono e sintered mua ʻia ka papa nickel i loko o ka umu hydrogen. ʻO ka mahana sintering a me ka manawa he 1000 ℃ /15 ~ 20min.
ʻO nā keramika i mālama ʻia he mau ʻāpana metala, e hoʻohui ʻia i loko o kahi ʻāpana holoʻokoʻa me ke kila kila a i ʻole ka graphite a me nā ʻōmole keramika. Pono e hoʻokomo ʻia ka mea hoʻoheheʻe ma nā hui, a e mālama ʻia ka ʻāpana hana i ka maʻemaʻe i ka wā o ka hana, a ʻaʻole e hoʻopā ʻia e nā lima ʻōlohelohe.
Pono e hoʻokō ʻia ke kāpili ʻana i loko o kahi umu argon, hydrogen a i ʻole vacuum. Aia ka mahana o ke kāpili ʻana i ka metala hoʻopihapiha. I mea e pale ai i ka nahā ʻana o nā ʻāpana keramika, ʻaʻole wikiwiki loa ka wikiwiki o ka hoʻomaʻalili ʻana. Eia kekahi, hiki i ke kāpili ʻana ke hoʻopili i kahi kaomi (ma kahi o 0.49 ~ 0.98mpa).
Ma waho aʻe o ka nānā ʻana i ka maikaʻi o ka ʻili, pono e nānā ʻia nā mea i hoʻopili ʻia i ka haʻalulu wela a me ka nānā ʻana i nā waiwai mechanical. Pono hoʻi e hoʻāʻo ʻia ka leakage i nā ʻāpana sila no nā mea hana vacuum e like me nā lula pili.
(2) Ke hoʻopili pololei ʻia ʻana i ka wā e hoʻopili pololei ʻia ai (ʻano metala hana), e hoʻomaʻemaʻe mua i ka ʻili o nā mea hoʻopili keramika a me ka metala, a laila e hoʻākoakoa iā lākou. I mea e pale ai i nā māwae i hoʻokumu ʻia e nā coefficients hoʻonui wela like ʻole o nā mea ʻāpana, hiki ke hoʻohuli ʻia ka papa buffer (hoʻokahi a ʻoi aku paha nā papa o nā pepa metala) ma waena o nā mea hoʻopili. Pono e hoʻopaʻa ʻia ka metala hoʻopihapiha brazing ma waena o ʻelua mau mea hoʻopili a i ʻole e kau ʻia ma ke kūlana kahi i hoʻopiha ʻia ai ka hakahaka me ka metala hoʻopihapiha brazing i ka hiki, a laila e hana ʻia ka brazing e like me ka brazing vacuum maʻamau.
Inā hoʻohana ʻia ka solder Ag Cu Ti no ka brazing pololei, e hoʻohana ʻia ke ʻano brazing vacuum. Ke hiki ke kekelē vacuum i loko o ka umu i 2.7 × E hoʻomaka i ka hoʻomehana ʻana ma 10-3pa, a hiki ke piʻi koke ka mahana i kēia manawa; Ke kokoke ka mahana i ka wahi heheʻe o ka solder, pono e hoʻokiʻekiʻe mālie i ka mahana e like ai ka mahana o nā ʻāpana āpau o ka weldment; Ke hoʻoheheʻe ʻia ka solder, e hoʻokiʻekiʻe koke ʻia ka mahana i ka mahana brazing, a ʻo ka manawa paʻa he 3 ~ 5min; I ka wā e hoʻoluʻolu ai, e hoʻoluʻolu mālie ʻia ma mua o 700 ℃, a hiki ke hoʻoluʻolu maoli ʻia me ka umu ma hope o 700 ℃.
Ke hoʻopili pololei ʻia ka solder Ti Cu, hiki ke hoʻopili ʻia ke ʻano o ka solder me ka pepa Cu me ka pauka Ti a i ʻole nā ʻāpana Cu me ka pepa Ti, a i ʻole hiki ke uhi ʻia ka ʻili keramika me ka pauka Ti me ka pepa Cu. Ma mua o ka hoʻopili ʻana, e hoʻohemo ʻia nā ʻāpana metala a pau e ka vacuum. ʻO ka mahana degassing o ke keleawe ʻole oxygen he 750 ~ 800 ℃, a ʻo Ti, Nb, Ta, a pēlā aku e hoʻohemo ʻia ma 900 ℃ no 15 mau minuke. I kēia manawa, ʻaʻole e emi ka vacuum degree ma mua o 6.7 × 10-3Pa. I ka wā e hoʻopili ai, e hoʻākoakoa i nā ʻāpana e hoʻopili ʻia i loko o ka mea paʻa, e hoʻomehana iā lākou i loko o ka umu vacuum i 900 ~ 1120 ℃, a ʻo ka manawa paʻa he 2 ~ 5 mau minuke. I ka wā o ke kaʻina hana brazing holoʻokoʻa, ʻaʻole e emi ka vacuum degree ma mua o 6.7 × 10-3Pa.
ʻO ke kaʻina hana brazing o ke ala Ti Ni e like me ke ʻano o Ti Cu, a ʻo ka mahana wela he 900 ± 10 ℃.
(3) ʻO ke ʻano hana hoʻoheheʻe oxide ʻo ke ʻano hana hoʻoheheʻe oxide kahi ʻano hana e hoʻokō ai i ka pilina hilinaʻi ma ka hoʻohana ʻana i ke aniani i hana ʻia e ka hoʻoheheʻe ʻana o ka solder oxide e komo i loko o nā keramika a hoʻomaʻū i ka ʻili metala. Hiki iā ia ke hoʻohui i nā keramika me nā keramika a me nā keramika me nā metala. ʻO nā metala hoʻopihapiha hoʻopihapiha oxide i haku nui ʻia me Al2O3, Cao, Bao a me MgO. Ma ka hoʻohui ʻana iā B2O3, Y2O3 a me ta2o3, hiki ke loaʻa nā metala hoʻopihapiha me nā kiko hoʻoheheʻe like ʻole a me nā coefficient hoʻonui linear. Eia kekahi, hiki ke hoʻohana ʻia nā metala hoʻopihapiha fluoride me CaF2 a me NaF ma ke ʻano he mau ʻāpana nui e hoʻohui i nā keramika a me nā metala e loaʻa ai nā hui me ka ikaika kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa wela kiʻekiʻe.
Ka manawa hoʻouna: Iune-13-2022