Паста для металлизации керамики

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ. КОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнд

Республик

<п183 796 1 г т т (6t ) Дополнительное и авт. санд-ву(22) Заявлено 0507,79 (21) 2822105/29-ЭЗ с присоединением заявки йо(23) Приоритет(51)М. Кл.з

С 04 В 41/14

Государстаемммй комятет

СССР мо делам мзобретеммм м открытмм

Опубликовано 150681 Бюллетень N9 22

Дата опубликования описания 1 qp681 (53) УДК666 Э .о56.5,(оаэи.а) (72) Авторы изобретения .А.Ярцева и Л.И .Карусена ! (7 3 ) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ

КЕРАМИКИ

%

Изобретение относится к составам наст, используемых для металлизации керамики, преимущественно бериллиеной.

Иэвестна паста для металлиэацни бериллиеной керамики (lj состава, нес.%:

Молибден, 70-86

Минералиэатор 8-25

Ферромарганец 1-9 причт мннерализатор содержит вес.Ъ!

SXOq 45-65

А?аОэ 15-25 HgO 15-30

Недостатком этой пасты является невозможность паяки медным припоем заметаллиэиронанной этим составом керамики, так как 8 этом случае происходит вытеснение межмолибденового вещества в припой, проникновение припоя в толщу покрытия вплоть до керамики, в результате чего снижается термомеханическая надежность cnaes.

Это вытеснение обусловлено взаимодействием металлизационного покрытия с Вео. В данном случае в металлизационном цокоытии могут

ЬеО-Мп01и А? С ВеО-Ип01 с температурой плавления llpO C вследствии чего существенно снижается темпераS тура плавления стеклоподобного межмолнбденонрго вещестна и оно становится подвижным в момент расплав ления медного припоя. Прочность металлокерамических соединениЯ, выполненных на осноне этих покрытиЯ и паяных медным припоем составляет

80-90 Мйа (800-900 кг/см ) при испытании на чистый изгиб .вид разрушения - по границе металлизацня керамика.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является металлизационная паста для беррили» евой керамики f2), содержащая Мо, Ип, стеклодобанку в виде плавня, 2О в который входят, нес.Ът Sio 6870, AI O<10-12, ВаО 11- 12, СаО 6-7, NgO 1,5-2,0.

Недостатком этой пасты является низкая прочность спаен при пайке медным припоем. Термостойкость металлокерамических узлов ие превышает 400 С.

Бель изобретения - повышение

837961 кости соединений при:пайке медным припоем.

Цель достигается тем, что паста . для металлиэации керамики, преимущественно бериллиевой ., включающая молибден, марганец и плавень, содержащий оксид алюминия, оксид кальция и оксид магния, она дополнитель. но содержит оксид лантана при следующем соотношении компонентов, вес.%: гюлнбден 80-82

Марганец 0 5-2,0

Плавень 15-18

Оксид лантана 1-2 причем плавень содержит компоненты при следующем соотнощении, вес.Ъ:

Оксид алюминия 46-47

Оксид кальция 44,4-45,2

Оксид магния 8,6-8,8

Пасту готовят путем смешения порошкообраз»ых компонентов покрытия с би»дером и растворителем.

Вжигание покрытия производят в колпаковой печи в среде увлажненного до точки росы 16оС формиргаэа при

1400-1440 С с выдержкой 30 мин, соотноше»ие: Н :N =1:1.

Качество металлйзации оценивают по виду микроструктуры металлизационного покрытия после пайки. медным припоем с коваровой деталью, а также по термомеханической надежности спаев »а основе этого покрытия.

Пайку производят при 1083 С с о выдержкой 1,0-1,5 мин, за время ко- торой температура в печи поднимает- . ся дополнительно на 20-40оС.

Для определения механическбй прочности используют штабик 1 (cM.четреж) из Веф7 мм, высотой 5 мм, который

AI O СаО М90 кг/см1

2.2

1 3 50 1 00

1250+150

1150+100

45,2 8,8

45,2 8,8

45,2 8,8

46

1,5

0 5

46

15

„1

Как видно, из таблицы механическая прочность спаев в зависимости от состава па" è составляет 1150-1

1450 кгс/см, разрушение при этом происходит преимущественно по ме лизации с вырывом керамики.

Мэталлокерамические узлы сохр няют 100% вакуумную плотность по ле 100 термоударов в ннтервале. т ператур 40-700-40оС.

Формула изобретения тал- 60 ! асемСостав покрытия, вес.Ъ

Г" I" металлиэируют по торцу, а затем каждый штабик эапаивают между двумя трубками 2, отверстие в трубках закрывают диском 3. Трубка 2 и диск

З,изготовлены иэ керамики К-7. Между штабиком и диском 3 помещают .о,.варовую прокладку,4 толщиной 0,5 мм.

Все швы 5 паяют одновременно медным припоем. Механическую прочность определяют на разрывной машине Р-0,5 . при испытании на чистый изгиб по методу 4-х точек.

В указанном составе уменьшение до 2В количества Мп снижает вероятность образования в процессе вжигания легкоплавких соединений с

15 ВеО, способных вытесннться Медньи припоем в процессе пайки.

Введение в состав пасты 1-2вес.В а О обусловлено его способностью взаимодействовать с ВеО и способЩ ствует увеличению адгезии металлнзацизнного покрытия к керамике.

Испытания на термостойкость производят на втулкахф„ р 20,6 мм и

15,5 мм высотой 20 мм на основе котод5 рых иэготавливают паянные медью узлы торцовой конструкции. В качестве конструкционного металла используют коваровую прокладку. Термоциклирование образцов производят в интервале 40-700-40оС в среде азота.

Скорость охлаждения и лэдъема температуры 1000C/ìèí. Спределение вакуумной плотности спаев осущесгвляют на течеискателе ПТИ-7. Из дан ных микроструктур»ого анализа следует, что покрытие имеет бе-"пористую структуру с достаточно равномер»ым . распределением межмолибденового вещества. В таблице представлены данные механиче" кой прочности сперев

40 в зависимости от состава пасты.

Состав плавня, вес.Ъ Прочность

44, 4 8 6 1300+100

«» ««««»«««««««««1

Паста для металлиэации керамики, преимущественно бериллиевой, включающая молибден, марганец и плавень содержащий оксид алюминия, оксид кальция, и оксид магния, о т л и— ч а -ю щ а я с я тем, что, с целью . повышения мэханической прочности

637961

Я

4.

1

СоставителЬ,С. Иахищжаиова 1

Техред Ж. Кастелевич Корректор И;Шараггги

Редактор М. Недолуженко

««В«««» ° «««««

Заказ 4344/37 Тираж 660 Подписное, ВНИИПИ Государственного вомитета СССР по делам изобретений и открытий

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

««» «»»» «««««««« ««

Фняиал ППП Патент . r.Óæãîðîä. Ул.Проектная.4 и термостойкости соединения при пайке мэцным припоем, она дополнительно содержит оксид лантана при следугощем соотношении компонентов, вес.Фг

Молибден. 80-82

Марганец 0,5-0,2

Плавень 15-16

Оксид лантана 1-2 причем плавень содержит компоненты при следуюшем соотношении, вес.Вг

Оксид алюминия 46-47

Оксид кальция 44,4-45,2

Оксид магния 8,6-8,8

Источники «и4ормации». принятые во -внимание при экспертизе

l, Авторское свидетельство СССР

9 568622» кл. С 04 В 41/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР гг 449902, кл. С 04 В 41/14, 1972 (прототип).