Способ соединения пористых керамических материалов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(50 С 04 В.37 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57 ) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ПОРИСТЫХ :КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ путем метал"лизации соединяемых поверхностей,приведения их в контакт с пОследующей термодиффузионной сваркой, о тл и .ч а ю щ и й с я тем, что, с . целью повыщения механической прочности при соединении материалов с разной адгезией к металлу, перед металлизацией поверхность материала с низкой адгезией нагревают ИК-излучением до 320-400 С, затем осуществляют ее металлизацию разложением паров бисареновых соединений элемента, выбранного из группы, содержащей медь, никель, тантал, хром, при одновременном воздействии. УФ-излучения с длиной волны 220 510 нм и интенсивностью 150-8,6 10 лк, нагревают в вакууме до полной десорбции .остаточных продуктов пиролиза и после приведения в контакт с материалом с высокой адгеэией к Е металлу со стороны последнего в направлении, перпендикулярном плоскости соединения, нагнетаютпоток паров тех же соединений под избыточ- С ным давлением 0,2-2 атм, пропуская ток через слой металлизации до разо- Я грева соединяемых поверхностей пиролиза.1 О Изобретение относится к технологии соединения пористых керамических иэделий, выполненных из различных материалов и обладающих различными адгеэионными свойствами, и может быть использовано при изготовлении блоков, узлов, корпусов для различных изделий электронной техники.Известен способ соединения разнородных металлических и керамическихизделий через промежуточный слойсвариваемого металла 111 .Недостатком такого способа является невозможность сварки пористыхкерамических изделий из-за низкоймеханической прочности сварного шва. 15Известен другой способ соединения.пористых керамических и металлических изделий на ультрадисперсной основе.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ соединения пористых.керамических разнородных материаловпутем термодиффузионной сваркиметаллизированных поверхностей поддавлением 21.Недостатком этого способа является низкая механическая прочностьполучаемых соединений из-за наличиянеплотного контакта дисперсного порошка металла с пористой керамикой и больших внутренних напряжений в соединительном шве (0,15 кг/см),Цель изобре=ения - повышение механической прочности при соединенииматериалов с разной адгеэией к ме-таллу.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу соединенияпористых керамических материалов путем металлизации соединяемых поверх Оностей, приведения их в контакт с.последующей термодиффузионной сваркой перед металлизацией поверхностьматериала с низкой адгеэией нагревают ИК-излучением до 320-400 С,эатем 45осуществляют ее металлизацию разложением паров бисареновых соединенийэлемента, выбранного из группы, содер"жащей медь, никель, тантал, хромнри одновременном воздействии Уф-излучения с длиной волны 220-510 нми интенсивностью 150 - В,б 10 ф лк,нагревают в вакууме до полной десорбции остаточных продуктов пиро- .лиэа и после приведения в контактс материалом с высокой адгезией кметаллу со стороны последнего в направлении, перпендикулярном плоскости соединения, нагнетают потокпаров тех же соединений под избыточным давлением 0,2-2 атм, пропус- бОкая ток через слой металлизации доразогрева соединяемых поверхностейпиролиза,Способ осуществляют следующимобразом. 65 Заготовки из разнородных пориотых керамических материалов загружают в откачиваемый реактор и отжигают до полной десорбции паровзагрязнений со стенок пор. Затемметаллизируют поверхность заготовокс низкой адгеэией. Для этого ее облу-.чают мощным ИК-излучением, нагреваядо температуры начала пиролиза паровразлагаемых соединений, после чегооблучают потоком широкополосногоУФ-излучения низкой интенсивностии напускают пары реагента. В качестве реагента используют бисареновыесоединения тантала, меди, хрома илиникеля, обладающие высокой упругостьюпаров, низкой температурой возгонки и хорошей летучестью. В зависимости от типа соединения собственная частота резонансного распадаего молекулы на металл и углеводородный остаток может изменяться, нодля бисареновых соединений лежит вдиапазоне длин волн 220-510 нм. Спомощью ИК-облучения осуществляется пиролитическая стадия распадасоединений, а при УФ-облучении происходит активация поверхности изделия и его адгеэия к материалу растущей пленки металла резко возрастает, В целом, УФ-активация позволяет проводить металлизацию поверхности плохо адгеэирующего материалапри температуре. пиролиэа "хорошо адгезирующего материала и действуеткак эффективный катализатор, БеэУФ-активации адгезия соединительногослоя в паре материалов с различнойадгезией связующего металла весьманизкая, а механическая прочностьсоединения недостаточна для надеж-.ного соединения деталей,После металлиэации проводят дегазацию остаточных продуктов разложения до их полной десорбции со, стенок пор. Для этого иэделия прогревают в вакууме при температуре пиролиза, а затем на металлизированнуюповерхность изделия с низкой адгезией устанавливают соединяемое изделие с высокой адгезией и под избыточным давлением 0,2-.2 атм нагнетают сквозной поток паров реагента.Пропускают электрический ток черезслой металлизации, добиваясь полногоразогрева соединяемых поверхностейдо температуры пиролиза, и осаждаютметалл на стенки пор соединяемыхизделий до полного или частичногосмыкания пор,Выбор перечисленных значений тех-,нологических параметров режима получения соединительного шва обусловлен следующими соображениями. В качестве заготовок используются пористые керамические изделия, адгезионная способность или коэффициент адгеэии которых различается более чем10 в 2 раза. При меньших значениях этой разницы Уф-активация, проводимая при одной и той же температуре пиролиза, становится избыточной и для достижения цели необходимо снижать температуру йанесения металла на 5 материал с высокой адгеэией, чтобы уравнять скорости роста при металлизации шва, а это технически не осуществимо при контактировании двух материалов.Пиролиэ бисареновых соединений проводят при 320-400 С. При меньших температурах разложения соединения не происходит и металлизация не осуществляется, при больших температу рах металл в порах загрязняется избыточным углеродом и металл соединительного шва, карбидизируясь, становится хрупким и ломким.Активация металла изделия с низкой адгезией осуществляется Уф-излу 20 чением с длиной волны 220-510 нм и интенсивностью 0,15-8,6 клк, Вне укаэанных пределов длин волн не,.происходит накачка энергией оптических квантов молекул реагента и резонанс" ный распад соединения отсутствует, металл не осаждается в порах керамики. При интенсивности ниже 0,15 клк разложения не происходит из-за потерь света при рассеянии в паровой Фазе. Наоборот, при чрезмерно высокой интенсивности выае 8,6 клк начинается карбидиэация осаждаемого металла.Избыточное давление над соедини- З 5 тельным швом обеспечивает эффективное проникновение металла в область шва. При реэистивном нагреве облас" ти соединения осаждение в первую ачередь происходит на металлизирован ном изделии при температуре пироли" эа. Однако из-за его низкой адгезии значительная часть продуктов распада устремляется к второму соединяемому изделий, т.е. задерживается в нагретых до той же температуры парах изде 45 лия с высокой адгезией. При избыточном перепаде давления ниже 0,2 атмэтот процесс становится малоэффектив-,ным и прокачка паров недостаточнадля их проникновения в глубь соединяемого изделия. Наоборот, при избыточном перепаде давления выше 2 атм ."происходит интенсивный вынос продуктов распада из зоны осаждения исоединительный шов перестает формироваться. Соблюдение изотермичностиповерхностей соединяемых деталейнеобходимо для получения ненапряженных соединительных швов, а равенство температуры нагрева температурепиролиза обеспечивает наиболее полный распад паров реагента в порахиэделий.Способ обеспечивает получениесоединительного шва с использованиемтолькб одной металлизации и хорошосогласованным температурным коэффициентом линейного расширения привысокой механической прочности наразрыв и изгИб, .Ниже даны примерыпрактической реализации предложенного способа соединения разнородныхпористых керамических изделий,Технологические параметры процесса соединения керамических изделий представлены в таблице. Н - размеры пор в заготовках;.а - пористость, Т - температура нагреваили пиролиэа; .ф" - длина волны активирующего Уф;излучения; Ь - интенсивность Уф-излучения; ТР - температура нагрева реагента; ч - скорость осаждения металла на стенках пор изделия с низкой адгезией; й - толщина металлизации на стенках пор изделия с низкой адгезией; Ф - время отжига в вакууме; Р, - величина рабочего вакуума.при отжиге; Р - избыточное давление; У - скорость осаждения соединительного металлЬ; в .й, - толщина соединительной металлизации; К - предел механической прочности на разрыв).о н мм ОЪ су 1 оо мс Сц о о сНЗаказ 36/19 Тираж 606ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ж, Раушская наб.у д. 4/5 ш а шщВ ВВВе Филиал ППП "Патент", г. ужгород,. ул. Проектиая, 4Предложенный способ обеспечиваетполучение более высокой прочности соединения разнородной пористойкерамики.
СмотретьЗаявка
3278580, 17.04.1981
МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. К. Э. ЦИОЛКОВСКОГО
КОРЗО ВИКТОР ФЕДОРОВИЧ, ЧЕРНЯЕВ ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, КАЧАРАВА ЗУРАБ ГРИГОРЬЕВИЧ, ДОРОФЕЕВА ЕЛЕНА ГЕННАДИЕВНА, САЛИЯ РАУЛЬ ВЛАДИМИРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C04B 37/00
Метки: керамических, пористых, соединения
Опубликовано: 07.02.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1071611-sposob-soedineniya-poristykh-keramicheskikh-materialov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ соединения пористых керамических материалов</a>
Предыдущий патент: Способ соединения однородных пористых керамических изделий
Следующий патент: Композиция для нанесения защитного покрытия на бетон
Случайный патент: Бесконтактный переключатель