Стеклокерамический припой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(Ь 1) М. Кл. С 04 В 37 ейинением заявки И ее 1 ааретееааыа каяатебенета Ианаетреа ШРае ааааа азееретеанаа етнритаа 3) Приоритет(088.8) 43) Опубликовано 05 о 4783 этоллетеиь М 13 45) Дата опубликования описания 09,0378(72) вторы изобрет Н,М.Козлова, Н,В.Шишков, В.К.Гришин и Ю,Е.Быстро вител ОКЕРАМИЧЕСКИЙ ПРИПОЙ 4) хнологии в основе ском атк к заявляемому приий около 50 МтОи Наиболее б из пой 14, содержа Вео. Укаэанный пр ных средах, но и тчру пайки (158пой стоек в агрессивмеет высокую темпера- С) . Изобретение отн е соединения керамик о 1 частности к пайке а Тра, и 2 Оа в элеке д чике кислорода.Известны припои для соединения керамики и металла на керамической основе, содержащие окись кремния 11. Однако в таких припоях из-эа кристаллизации стеклофазы при повышенных тем пературах возможны фазовые изменения. Кроме того, температура размягчения припоечных стекол низкая, а окись кремния испаряется в вакуумеИзвестны припои, состоящие из СаО, А 1 дОЕи МфЭ 21 Или СаО, ВаО и Ь О 13 Высокая температура плавления (1350 фС и более) приводит. к значительной рекристаллизации металла при пайке. При очень высоких температурах пайки усИ.- Хивается химическое взаимодействие расплава с тугоплавкими металлами группы, что в ряде случае нежелательОдним из основных критериев пригодности керамического припоя для вакуумноплотного соединения металла с керамикой, работающего при повышенных б температурах, является согласованностьтермического расширения припоя и выбранной пары керамической и металлической деталей, Ввиду того, что керамические материалы наоснове ТК,О или 0 Хг О, легированные окислами редкоземельных элементов, характеризуютсязначительно более высоким термическимрасширением, чем, например, А 10, соединение их с тугоплавкими металламипредставляет более сложную задачу.Целью изобретения является сниженис температуры пайки и обеспечениекоэффициента термического расширения(КТР), согласующегося с КТР соединяе мых материалов.Поставленная цель достигается засчет того, что припой, включающий Чт 0 аи ВеО, дополнительно содержит А 2,0 З,СаО, Х 0 и ТЕОпри следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:ЧхО 40-60601270 Со 0 12-25ХОТЬ 02, 0,1-10 37 О 40-60 ВеО 5-12 ЬСе 0 12-25 СО 0 12-25 2 ФО 1,5-7 Т)0 Составитель Н,СоболеваТехред Е.Давидович КоРРектоР С.Гараснняк Редактор Н,Вирко Эакаэ 1634/3 Тираж 751 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская маб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Сплавына основе ванадия, согласующиеся по коэффициенту термическогорасширения с керамикой хорошо смачиваются разработанным припоем в вакууме и в инертном газе и не дают раковин в зоне спая.Припой обладает электроизоляционными свойствами (Эго , ж 110 ом.см,Юпри 1 600 фС) . Соединения, выполненные этим припоем, стойки в высоком 15вакууме при температурах до 1000 фС.Как показали испытания, паяныйузел сохраняет вакуумйую плотностьпосле выдержки в жидком натрии технической чистоты при 600-8004 С в тече"ние длительного времени (свыше 500 час)Прочность соединения на разрыв превыдает прочность керамики твердогоэлектролита (разрушение во всех случаях происходит па керамике) .П р и м е р. Керамику составаТ)0 + 16 мол.Ъ окиси иттрия (твердыйэлектролит), имеющую коэффициент термического расширения в интервале 201000 фС, равны 10,1 10 ф"ф, впаивают в трубку из ванадиевого сплава.Паяная деталь является основным узломдатчика кислорода и инертных и восстановительных средах.Приготавливают припой следующегосостава, вес.Ъ ТОэ 55, СаО 13,8 р35А Оь 14,0, БеО 9,5, ТКО 6,2, Ет О1,5,Его составляют следующим образом.Первый состав готовят соосаждением иэ растворов тех компонентов, которые дают нерастворимые шавелевокислые соли (иттрий, торий, кальций),второй - соосаждением соответствующихгидроокислов раствором аммиака (берил.лий, алюминий, цирконий) . Осадки прокаливают на воздухе при 800 фС в течение 2 час для перевода их в окислы.Порошки смешивают до.однородного состояния. Приготовленный таким образомприпой весьма однороден по составу иможет применяться для пайки миниатюр"ных деталей беэ приготовления плавле ной фритты, которую обычно требуетсяизмельчать в тонкий порошок,Полученную однородную смесь окислов уплотняют гндростатически и гранулируют.Пайку керамическогодиска из вакуумноплотного твердого электролита про-Ч -изводят в вакууме 1 10 -1 ф 10 торрпри температуре 1260 фС, наблюдая визуально за плавлением припоя и егорастеканием, Паяное изделие охлажда 1 от со скоростью це более 2000 С в час,Для керамики на основе 7 гОс цобавкой Ч О- рекомендуется, например,априпой. содержащий вес.Ф ЧОз 47,ВеО 9,3, СаО 25, А 1 ЕОЗ 12, Хг 026,5 иТКО 0,2. Формула изобретенияСтеклокерамический припой для соединения керамики, преимущественно на основе 2 ОЕили ТЬО," с конструкционным металлом, включающий Ч 1 Ои ВеО, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения температуры пайки, обеспечения коэффициента термического расширения (КТР), согласующегося с КТР соединяемых материалов, он дополнительно содержит А 1 ес СаО, 1 О и Т)О при следующем соо ошении комапонентов, вес.%: Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРВ 374133, кл. В 23 К 35/00, 1971.2. Патент Великобритании Ю 1154267,кл. С 1 Ю, 1969.3. Патент ФРГ 9 1221131,кл, 80 в 23/30, 1966.4. Заявка Франции М 2018470,кл. С 04 В 37/00, 1970.