Образец для определения прочности спая стекла с металлом

 

Изобретение относится к испытаниям соединений разнородных материалов и может быть использовано при конструировании и разработке технологии металлостеклянных и металлокерамических соединений. Цель изобретения - повышение достоверности испытаний и увеличение номенклатуры испытуемых материалов. Образец представляет собой агломерат из спеченой смеси стеклопорошка и металлического порошка, взятых в количествах соответственно 70 - 85 и 15 - 30% от общего объема смеси. Размеры кольца выбраны из соотношения R<SB POS="POST">0</SB>/H≤5, где R<SB POS="POST">0</SB> - средний радиус кольца

H - ширина кольца. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (il) А1 (51)S G 01 N 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4451484/25-28 (22) 26.04.88 (46) 23.03.90. Бюл. !(- 11 (71) Новосибирский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (72) В, Г. Безбородов (53) 620.179.4(088.8) (56) Любимов М. Л. Спаи стекла с ме таллом. — M. Энергия, 1968. (54) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .ПРОЧНОСТИ СПАЯ CTEKJIA С METAJIJIOM (57) Изобретение относится к испытаНиям соединений разнородных материалов и может быть использовано при

Изобретение относится к испытаниям соединений разнородных материалов, в частности к спаям стекла с металлом, и может быть использовано при конструировании и разработке технологии металлостеклянных и металлокерамических соединений, применяемых в электронных, злектровакуумных и электротехнических приборах.

Целью изобретения является повышение достоверности определения и уве.— личения номенклатуры испытуемых материалов путем уменьшения напряжений в спае, материалов с разными коэффициентами термического расширения.

На чертеже представлены схема образца и разрез А-А.

Образец изготавливают следующим образом.

Составляют смесь из порошков стекла и металла с размерами частиц от

40 до !00 мкм, взятых в количествах . г конструировании и разработке технологии металлостеклянных и металлокерамических соединений. Цель изобретения— повышение достоверности испытаний и увеличение номенклатуры испытуемых материалов. Образец представляет со бой агломерат иэ спеченой смеси стек. лопорошка и металлического порошка, взятых в количествах соответственно

70 — 85 и 15 — ЗОБ от общего объема смеси. Размеры кольца выбраны из соотношения R„/h (5, где R — средний радиус кольца; h — ширина кольца.

1 з.п. ф-лы, 1 ил. стеклопорошок 70 — 85, а металличес- С кий порошок 15 — ЗОХ от общего об— ема„смеси. Образец, .представляющий собой агломерат из спеченой смеси, изготавливают в форме кольца, причем размеры кольца выбирают иэ соотношеHHH R /11 < 5, где R — средни. радиус кольца, h — ширина кольца. При гранулометрическом составе порошков в указанных пределах размеров частиц обеспечивается равномерное распредеп. ление частиц металла в массе стекла и достаточно высокий показатель упаковки. При такой дисперсности порошков сохраняются условия для нормального удаления органической связки при Ь обжиге образца. и

При выбранном количественном соотношении компонентов обеспечивается полный охват. слоем свободного стекла каждой частицы металла. Причем для исследуемой пары стекло — металл, 1552079 которая имеет сил1 но различающиесH коэффициенты термического расширения, применяют компоненты в соотношении с 8,5 (для "согласованной" пары 5 м 1,5 с 7 можно использовать соотношение — = — . м 3 где с — стекло, м — металл) .

Перед смешиванием порошки стекла и металла подвергают обработкам, при- 1О пятым в электровакуумном производстве. Образец выполняют в виде кольца, отношение среднего радиуса К кривизны которого к ширине Ь равно или меньше 5. Для кольца хороно обеспечи- 15 вается направленность усилия разрыва в плоскости, проходящей через ось и симметрии образца, и тем самым сохраняются одинаковые условия испытания для всех образцов, что повьшьзет воспроизводимость результатов испытания.

Соотношение К /h 5 характеризует кольца, которые при небольших наруж— ных диаметрах имеют больную площадь поперечного сечения.

Пример. Определяют прочность сцепления электровакуумного стекла

С93 — 1 с медью марки MB. Спаи этих материалов широко используются в элек тровакуумном производстве и известны как впаи платинитовых выводов в стеклянные колбы.(эти материалы представляют интерес из — за большого различия коэффициентов термического расширения

-ti o равного 72х10 С . Для изготовления 35 образцов используют оплавленные медные опилки и стеклопорошок с размерами частиц от 40 до 100 мкм. Подготовку медного порошка осуществляют следующим образом. После обезжиривания 40 и промывки в деионизированной воде поронок высушивают и отжигают в вакуумной печи при 930+10 С с выдержкой в течение 30 мин. Для сравнения ro— товят две партии образцов с окислен- 45 ной и чистой поверхностью меди. Окисляют медный. порошок на воздухе в муфельной печи при 800 С в течение

15 мин, Порошки меди и .стекла требуемой дисперсности выделяют просеиванием через два сита Ol и 004„

Смесь порошков готовят в соотношении стекло к металлу, равном 4:I.

1!ри известной керамической технологии готовят пресс-композицию, формование и спекание образцов в форме колец, Испытание образцов на разрыв проводят на машине типа NPII-0,5-1 °

Дпя каждого образца фиксируют усилие разрыва (Р) и подсчитывали площадь, занимаемую частицами меди в зоне разрыва (F д ). Рассчитывают прочность 5 в спая стекла с металлом и

О Р прочность чистого стекла . Образст цы из чистого порошка готовят и испытывают по предлагаемой методике.

Прочность сцепления стекла С93-l с медью MB характеризуется следующими средними значениями нормальных напря- . жений: с окисленной поверхностью

26,5 MIIa; с неокисленной поверхностью

16,7 Mla. Прочность на разрыв чистого стекла(6„)33,2 MIIa, Среднеквадратичное отклонение значений прочности в партиях не превышает А(э д= +2,36 МПа.

Формула из обретения

1, Образец для определения прочности спая стекла с металлом, выполненный в виде агломерата из спеченой смеси. порошков стекла и металла, отличающийся тем,что, с целью .повынения достоверности определения путем уменьшения напряжений в спае и увеличения номенклатуры испытуемых материалов, количества стеклопорошка и металлического. порошка в агломерате составляют соответственно

70 — 85 и 15 — 307. от. общего объема смеси, а размеры частиц в смеси 40—

100 мкм.

2, Образец по п. 1, о тл ич аю шийся тем, что он выполнен в виде кольца, размеры которого выбраны из условия Ra/h 5, где К„ - средний радиус кольца„ h — - ширина кольца.

1552079

Составитель А. Балаева

Редактор И. Дербак Техред Л.Сердюкова Корректор О. Ципле

Заказ 326 Тираж 485 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101