Способ склеивания разнородных электропроводящих материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 05 С 04 В 37/02 ГОС УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТН ДОМСТВО СССР СПАТЕНТ СССР) ЕТЕЛ Ь СТВУ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ(22) 09,01.90 ",: 15,8 10 град, Затем на зачищенные по(46) 30.12,92, Бюл, М 48верхности пластик йзграФита и меди нано. (71) Белорусский технологический институт" сят клеи. на поверхйоость трафитовойим. С.М. Кирова" " . : : пластины наносят клей, импеюший КЛТР,(72)Д.И. Медведев, Н.П. Шишко, И,Б. Суров-равный или больше 8,710 град, а на мед цева йС.В, Плышевский ": "ную пластину - клейс КЛТР 15,8 10 град",(56) Патент Японии В 62-36077, :Склеивание поверхностей (1,0-1,5 см ) прокл, С 04 В 37/02, 1977, .;: . изводят вйахлелст лп рио йтеЪольшамдавленииПатент Японии М 62-36078, . . сжатия, Затемобразцй высушивают на возкл. С 04 В 37/02, 1977 духе в течлентие 10 ступт,"после Чегоих подверБогданов А.С, - Машиностроитель,гаюттермообработкедо 150 Ссо скоростью1968, М 7, с.57-58, ". : -: подъема- темпаратлуры 20/ч. Ча 6 ть образПетрова А,П. Термостойкие клеи. М,: Хи- . цов медленноаотхлаждтают для определениямия, 1977..,: . ;: . свойств клеевого шва,другую часть термотб 4) спОсОБ сОеДинениб РдэнОРтОД . обоабатываот последооеательно до 200 -НЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТРЙА-, 300 С, Характеристики клеевого -шва:ЛОВ: . .: -.".- перепад напряжения приттоке 250 кА, после(57) Йспольэование; может быть использо-, 12, 100 и 180 сут эксплуатации; мВ - соотвэйо в химической, электротехнической от-" ветственно 3,7; 9,5 и 19,7. Прочность гнираслях йромышлентности,черной и цветной сдвиге клеевого шва -4 МПа при 150 С.металлургии. Сущность изобретения; приго табл,тавливают два электропроводящих клея с Изобретение относится к технологии склеивания различных материалов и может быть использовано в химической, электро- технической отраслях промышленности; черной и цветной металлургии.Известен способ соединения углерод- НОГО КОМПСОЗИцтИОоННОГО МатЕрИаЛа С жарО-" стойким металлическим матерйалтом. Соединение проводят сваркой выслаококой-цейтрированным йсточйиком энергии, заполня.я расплавом металлическую ПОВЕрХНОСтЬМИКрайОЛО 2 СТЬ В СТЫКЕ СОЕдИайЬ ния материала;.дуговой, лаэерйой йли лучевой сваркой мощностью 10 Вт/см . ООНедостатком рассмотренного способаЬ сочленения разнороднь 1 хлматериалой явля-ется техйоло;"ическаясложностль процесса ф соедйнения материалов,"нестабильность д свойств сварного соединения ввиду ло- кального разогрева соединяемыбхомэтериалов.Известен способ "соединения раазцородных материаловпутем саочеттайия двух, клеев - эластичйого и хрупкого. Эластичный клей наносят"ввиде"подслоя на склеиваемые поверхности и после выдержки клей термообрабатывают, не соединяя поверхностей. Затем на отвержденный клей3 1784611 . 4наносят другой клей, поверхности соединя- Совокупность этих признаковпозволяют и проводят отверждение по рекомендуе- ет повысить эксплуатационные характеримому режиму." стики клеевого шва; т,к. прй склейванииНедостатком рассмотренного способа двух разнородйых материалов с использосоедийения материалов является техноло ванием сочетания двух клеевсоздается такгицескаясложность и продолжительность называемый промежутоцный буферныйпроцесса склеивания, заключающаяся в не- слой, который в значительной степени "га-обходимости нанесения и отверждения сит" термицеские деструкции, развиваемыепри температуре первого слоя клея, а так- в клеевых соединениях вследствйе различия"же невбзможность использования такого 10,в коэффициенте линейного термическогоспособа при соединении разнородных ма- расширейия КЛТР).териалов, работающих при повышенныхВ то же время на границах"зон непос-температурах, т.к. эластицные клеи не явля- редственного склеивания материалов стойются термостойкйми... кость к термической деструкции резкоНаиболее близким по техницескои сущ возрастает, ввидуойтимизации КЛТР двухности и достигаемому результату является клеев к каждой из подложек.способ соедийения разнородных электро- В этом случае йеорганический электпроводящихматериалов путем использова- ропроводящий клей приобретает некотания йеорганицескйх клеей;"которые . рые свойства эластичных клеев; "т.к;наносятся при комнатной температуре на 20 каждая из пар, а. именно: склеиваемый"ма-"очищенные поверхности склеиваемыхмате- териал - клей функционирует как -единаяриалов, соединяются друг с другом, сушатся система. П рй" этомЙдгйзйон н ые свойствавестественныхусловиях, затемтермообра-возрастают. Следуетотметить, цто отлйбатываются по заданному режиму и мед- цительной способностью склеивания "лен но охлаждаются.,":"25 электропроводящих материаловявляется со;,".Недостатком рассмотренного способахранение высоких злектрофизическихсоединения разнородных материаловяв- " свойств каждого из. изделий, йапримерляется низкая стойкость к"воздействию" электропроводностии т,д. Вследствиевозпеременных температур в результате тер-" " растания адгезионной прочности" ввидумицеских напряжений, возйикающих из-за 30 "увеличения ка ества склеивания, сопро- "различия в КЛТР склеиваемых материалов :тивление сйстемы склеиваемый материал:и клея. Причем цем выше зта Разйица, тем в- клей-промежуточный слой клейбольшей степени снижается прочность кле- + клей О) - клей- склеиваемый матери-"евь 1 х.соединений при эксплуатацйи. В своюал ) уменьшается, а электропроводйостьочередь это приводитк возрастаниюэлект возрастает. Последнее, а также увелице-"росопротивления на границахматериал- " нйе силы сцепления при склеивании соце-"клей и нестабильности. электрическихтаййем" двухклеев приводит к увеличениюхарактеристик в 6 времени..стабильности электрофизицескиххаракте-"Цельюизобрегения являетСяувеличе-ристик во времени; т.е; процессы старе-йие адгезионной прочности, улучшение 40 нйя; возникавщие -в клеях; резкоэлектрических характеристик и возраста-замедляются,ние их стабильности во время эксплуата- Последовательность технологииции., склеивания заключается в следующем.Поставленная цельдостигаетсятем;цто Приготавливают-два йеорганичеСкихв способе соединейия разнородных элект электропроводящих клея инаносятихна. ропроводящих материалов, включающемсклеиваемые материалы; графит-медь, грананесение клея насоединяемые поверхно- фит-сталь графит-алюминйй, таким обра-"сти склеиваемых материалов, соединение зом, цтобы КЛТР клея .и склеиваЕмого "их друг с другом. выдержку в естественных . изделия были близки между Собой. "условиях,термообработку и охлаждение, 50 Затем соединяют внахлестподготов-йспользуют два" айда электропроводящих ленные йодложки,. йрийимаот ихтак, цтобыклеевсразлицными КТРисоблюдаютнера- . толщина клеевого шва составляла 1 мм ивенство К 1КгКзК 4, где К 1, К 4 - КТРвыдержива 3 огнавоздухевтецение 10 суток".первого й второго соединяемых материа- Затем склеенные образцы подвергают терлов; Кг, Кз- КТР клеев, наносимых на пер мообработке до 150 Си выше (до ЗООС совый и второй соединяемые материалы скорость о"подъема температуры 20 град,/ц,соответственнр, Отличительными призна- По достикейии заданных температур обками является использование двух клева, раэцы медленно охлаждают и испытываютблизких к подложке по КТР, на которые они их механические и электрические-свойства.наносятся. Перепад напряжения измеряютуниверсальХарактеристики клеевого шва следующив: Перепад напряжения при 250 кА, мВ.; Прочность при сдвиге клеевого шва при 150 С, МПа охлаждение,отличаю бийся тем,что, 25 с целью увеличения адгезионной прочностй улучшения электрических хара ктеристик и возрастания их стабильности во время эксплуатации, для склеивания используют два вида клеев с. различными 30 КТР, при этом соблюдают неравенствоК 1К 2КзК 4, где К 1, К 4 - КТР. первого и второго соединяемых материалов, К 2, Кз - КТР клеев, наносимых на первый и второй соединяемые материалы соответственно.35 Остальные примеры способы склеивания разнородных материалов аналогйчнц примеру 1. Примеры осуществления процесса Сведены в:таблицу,Формула изобретенияСпособ склеивания разнородных злектропроводящих материалов, включающийнанесение клея на соединяемыеповерхно сти, соединение:их одна с другой, выдержку в Естественньх условиях, термообработку иl Характеристика склеиваейых материалов Продолжение таблицы 5 6ным вольтметром В 7-26 с помощью щупов, .фитовой пластины. наносят клей, имеющий которые устанавливаются на произвольйых КЛТР, равный 8,7 10 град . а на медную.вточках поверхностей склеиваемых матери- пластину - клей с КЛТР - 15,8 10" град. алов при подаче на них силы тока 250 кА, Склеивание поверхностей площадью 1,0- :Адгезионную прочность определяют на 5 1,5 см производятвнахлестподнебольшим2разрывной машине РМТ-2 , давлением сжатйя. Далее образцы высуши, Сущность изобретения поясняется при-:вают на воздухе в течение 10 сут, после чего мерами.. , .::,:ихподвергают термообработке до 150 С соП р и м е р 1, Приготавливают два блек- скоростью подьема температуры 20 град./ч, .тропровоедящих клея с КЛТР соответствен Часть образцов медленно охлаждают для но 8,7 10 град и 15,8 10 град ", Затем на определения свойств клеевого шва, другую зачищенныеповерхности пластин изграфи- . часть - термообрабатывают последовательта и меди наносят клей: на поверхность гра- но до 200 - 300 С.