Соединение обожженных керамических изделий с другими обожженными керамическими или иными изделиями путем нагрева – C04B 37/00

Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронике и приборостроению и может быть использовано для изготовления всех видов мощной радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры, в том числе для мощных герметичных вторичных источников питания и других электронных и электрических систем. Предлагается способ низкотемпературного создания металлокерамических герметичных электрических гермовводов любой конфигурации для приборов и блоков РЭА путем создания соединений и швов из монолитной структуры между токовводами и деталями из алюмооксидной керамики с отверстиями любых конфигураций. По периметру стыков и конструкционных зазоров токовводов и керамических деталей осуществляют направленное газодинамическое напыление порошка алюминия струей воздуха, нагретой до 200-400°C, под давлением 2-4 атмосферы. Способ обеспечивает прочное и герметичное соединение между деталями гермоввода с высокой электрической и механической прочностью. 1 ил.

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий на керамические изделия и может применяться в электронной, электротехнической и радиотехнической промышленности. Металлизированная керамическая подложка для электронных силовых модулей содержит керамическую пластину из оксида или нитрида алюминия, на которой сверху и снизу размещены адгезионные слои на основе молибдена и марганца, слои порошкообразной меди и пластины медной фольги. Пластины медной фольги, слои порошкообразной меди и адгезионные слои могут иметь единый топологический рисунок. Для выполнения металлизации после нанесения на керамическую пластину адгезионных слоев проводят их вжигание при температуре 1320-1350°C. Слои порошкообразной меди наносят методом холодного газодинамического напыления. Затем проводят отжиг при температуре 900-1100°C. На слои порошкообразной меди устанавливают пластины медной фольги толщиной 100-700 мкм и проводят отжиг при температуре 850-1000°C. Отжиг может проводиться под давлением 0,7-1,6 кгс/мм² в среде водорода или в вакууме. Для обеспечения необходимого давления во время отжига подложка может быть помещена в специальную фиксирующую оправку. Технический результат изобретения: увеличение количества повторных нагревов металлизированной керамики до температуры 800°C без потери адгезии и разрушения металлизационного покрытия. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 пр., 3 ил.

Настоящее изобретение относится к способу соединения деталей из углеродного материала с использованием тугоплавкого припоя на основе карбида кремния, которые применяются в микроэлектронике и солнечных фотоэлектрических устройствах. Способ соединения по меньшей мере двух деталей из углеродного материала с размером частиц менее 10 мкм, имеющих открытую пористость от 0% до 40% по объему включает следующие шаги. Соединяемые детали из углеродного материала и кремниевого элемента, например, полоску кремния, размещают таким образом, что указанный элемент находится между указанными деталями. Полученную сборную деталь выдерживают под давлением с нагревом в инертной атмосфере до температуры от 1410° до 1500°С в течение от 10 минут до 1 часа, что ведет к расплавлению кремния и формированию шва, содержащего по меньшей мере одну перемычку из карбида кремния на границе раздела указанных деталей. После этого деталь нагревают до температуры, находящейся в диапазоне от 1500°С до 1750°С в течение от 3 до 8 часов, с расходованием всего расплавленного кремния и формированием шва из карбида кремния по всей поверхности раздела указанных деталей из углеродного материала. Технический результат изобретения - получение особо чистого соединения углеродных деталей. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 пр., 3 ил.

Изобретение относится к керамическим материалам и их соединениям с металлическими изделиями при изготовлении отдельных узлов электровакуумной аппаратуры, использующейся в радио- и электронной технике. Герметичный сжатый несогласованный металлокерамический спай «керамика ВК94-1 - сталь 12Х18Н10Т» получают одноступенчатой высокотемпературной пайкой в среде вакуума припоем системы «серебро - медь» ПСр72 с помощью введения промежуточного компенсирующего элемента из сплава титана. Припой ПСр72 предварительно отжигают в вакууме и осветляют в растворе HNO₃. Промежуточный компенсирующий элемент из сплава титана подготавливают методом обезжиривания и снятия оксидной пленки с отжигом в вакууме при температуре 860°C. Сплав титана компенсирует влияние внутренних разрушающих напряжений сжатия, возникающих в несогласованном спае «вакуумплотная корундовая керамика ВК94-1 - нержавеющая сталь 12Х18Н10Т», создает легкоплавкую эвтектику с припоем системы «серебро - медь» ПСр72 при температуре спая в вакууме. Способ позволяет исключить трудозатраты на предварительную металлизацию поверхности керамики и получить спаи с высокой механической прочностью и герметичностью не более 1×10^-3 мм рт. ст. × л/с при контроле натекания гелиевым течеискателем.

Изобретение относится к области огнеупоров и технической керамики и может быть использовано в производстве огнеупорных керамических изделий, в том числе технологических контейнеров, используемых при синтезе высокочистых материалов на основе пентаоксидов ниобия и тантала, а также для футеровки химических аппаратов, печей, конструкционных элементов. Огнеупорное керамическое изделие включает основу, выполненную из нескольких плоских блоков кварцевой керамики умеренной пористости, между которыми расположены соединительные швы, заполненные припоем из пентаоксида ниобия или тантала, и наружное покрытие из пентаоксида ниобия или тантала, нанесенное на основу. Ребра блоков основы выполнены скругленными, а вершины блоков имеют сглаженную форму. Припой соединительных швов имеет в поперечном сечении двутавровую форму с вогнутыми сторонами стойки. Ширина соединительного шва не превышает удвоенной толщины блока. Длина радиуса скругления ребер блоков составляет не более половины толщины блока. Технический результат изобретения - повышение стойкости огнеупорного изделия к термоудару на 14,6-34% при многократном его использовании в режиме нагрев-охлаждение, что увеличивает срок службы и эксплуатационные ресурсы огнеупорного изделия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области соединения пайкой двух материалов, имеющих различные термомеханические свойства, и может быть использовано для соединения деталей газотурбинного двигателя. Соединение содержит металлическую деталь из сплава титана, алюминия и ванадия или из инконеля, деталь из керамического материала и по меньшей мере один промежуточный элемент связи, соединенный пайкой с каждой из упомянутых деталей. Промежуточный элемент (10 ) связи состоит из деформируемого слоя, имеющего по меньшей мере две плоские зоны (11, 12), припаянные соответственно к каждой из упомянутых деталей, причем эти две плоские зоны (11, 12) связаны между собой деформируемой зоной (13 ), имеющей по меньшей мере две свободные волны (19, 20), ориентированные попеременно к упомянутой металлической детали и к упомянутой детали из керамического материала. Деталь из керамического материала может быть образована из плотного карбида кремния или из композита с керамической матрицей, усиленной углеродными волокнами. Технический результат изобретения - усиление прочности пайки и исключение деформации деталей, вызванной различием в коэффициентах термического расширения металла и керамики. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к сборке металлической детали и детали, выполненной из керамического материала на основе карбида кремния и/или углерода, и может быть использовано в области авиации: в соплах, камерах сгорания и оборудовании дожигания турбомашин. Сборка металлической детали (1) из сплава на основе никеля или кобальта и детали (7) из керамического материала на основе карбида кремния (SiC) и/или углерода (С) имеет многослойную структуру, включающую следующие элементы, соединенные вместе попарно в следующем порядке путем спаивания: металлическая деталь (1), первая промежуточная деталь (3), вторая промежуточная деталь (5) и деталь из керамического материала. Вторая промежуточная деталь (5) выполнена из нитрида алюминия и/или муллита, имеющего коэффициент расширения меньший, чем коэффициент расширения материала, составляющего металлическую деталь (1). Первая промежуточная деталь (3) выполнена из ковкого металла и способна деформироваться для компенсации разницы расширений между указанной металлической деталью (1) и второй промежуточной деталью (5). Технический результат изобретения - сборка обеспечивает компенсацию разницы в расширении между металлической и керамической деталью и предотвращение образования нежелательных химических соединений и локальных деформаций. 7 н., 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области соединения пайкой металлической детали на основе титана и детали из керамического материала на основе карбида кремния (SiC) и/или углерода. Данное соединение может быть использовано в авиации, в частности в турбомашине, для соединения деталей, входящих в состав сопла, камеры сгорания и форсажной камеры. Соединение содержит многослойную структуру, включающую в себя следующие элементы, соединенные друг с другом путем пайки: металлическая деталь (10) на основе титана, первая прокладка (11), способная деформироваться для приспосабливания к разнице в расширении металлической детали (10) и детали из керамического материала (20) на основе карбида кремния и/или углерода, вторая жесткая прокладка (12) из нитрида алюминия (AlN) или вольфрама (W) с коэффициентом расширения, близким к коэффициенту расширения упомянутой детали из керамического материала (20), и деталь из керамического материала (20). Технический результат изобретения - создание спая, позволяющего компенсировать различия в расширении металлической и керамической детали и исключить образование нежелательных химических соединений. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к металлургической промышленности, к машиностроению, а именно к соединению выполненных из разнородных или однородных по материалу деталей, и может найти применение в производстве сборочных единиц изделия в космической, авиационной технике, в приборостроении, в транспорте, электронике и других областях. Техническим результатом изобретения является получение окислительностойкого высокопрочного неразъемного соединения деталей повышенной прочности и температурной стойкости. Способ неразъемного соединения деталей включает сборку и соединение деталей в защитной камере, нагрев и термическую диссоциацию рабочей смеси, осаждение образованного из нее частиц и формирование соединяющего слоя из образующего керамического осадка в области контакта деталей. В качестве рабочей смеси используют кремнийорганическое соединение - метилсилан, или полисилазаны, или метилсилазаны, а в качестве керамического осадка используют осажденный карбид кремния, или нитрид кремния, или карбонитрид кремния. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу получения металлостеклянных и металлокерамических соединений и соединений металл-металл, используемых в твердооксидных топливных элементах. Согласно изобретению соединения получают с использованием смеси порошков матричного стекла и оксида металла. Добавление к стеклу, используемому в композитных спаях, некоторых компонентов, например MgO, влияющих на его вязкость и смачивающую способность, обеспечивает местное изменение свойств стекла вблизи границы раздела с металлом при одновременном приближении объемных свойств стекла, в том числе повышении коэффициента теплового расширения, к свойствам остальных компонентов спая. Техническим результатом является высокая производительность, долговечность и безопасность работы топливных элементов. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам соединения отдельных деталей из нитрида кремния, используемым при изготовлении конструкционных изделий, например сопловых аппаратов, длинномерных термопарных чехлов и труб (хлорвводов), работающих в расплаве алюминия при температуре 1200°С, стеклоплавильных аппаратов для вытягивания стекловолокна при температуре до 1600°С. Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента соединяемых деталей из нитрида кремния с широким диапазоном пористости (от 0 до 23%) и повышение адгезионной прочности клеевого шва. Указанный технический результат достигается тем, что способ включает приготовление клеевой смеси на основе нитрида кремния, содержащей, мас.%: 0,5-1,0 плавленного оксида магния, 0,5-3,0 плавленного оксида алюминия, 35-41 алюмоборфосфатного связующего и отдельно такой же смеси с алюмохромфосфатным связующим, нанесение на соединяемые поверхности деталей сначала смеси с алюмоборфосфатным связующим, а затем смеси с алюмохромфосфатным связующим с последующим сопряжением этих поверхностей. Обжиг соединенного изделия проводят при температуре 1000°С с выдержкой 2 часа. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано для соединения керамических элементов из спеченной неоксидной керамики. Элементы приводят в контакт друг с другом и соединяют диффузионной сваркой малодеформирующим образом в присутствии атмосферы защитного газа при нагреве и приложении силы с образованием монолита. Температура сварки составляет по меньшей мере 1600°С, предпочтительно - свыше 1800°С, наиболее предпочтительно - выше 2000°С. Способ осуществляют так, чтобы соединяемые элементы испытывали пластическую деформацию в направлении приложения силы менее 5%, предпочтительно - менее 1%. Изобретение обеспечивает получение бесшовного монолита, контуры которого соответствуют контурам готовой детали, что позволяет отказаться от последующей механической обработки. 3 н. и 16 з.п ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к производству металлокерамических материалов, в частности к штифтам (пинам) для фиксации изделий при обжиге. Может использоваться в металлургии, энергетике, машиностроении, радиоэлектронике, химии, биохимии, медицине, при изготовлении изделий путем обжига на сотовых подставках. Штифт содержит керамическую головку и погруженный в нее металлический стержень, жестко соединенные между собой с помощью высокотемпературного спекания. Коэффициент термического расширения материала головки составляет 1,6-2,8 коэффициента термического расширения материала стержня. Штифт имеет высокую прочность и позволяет повысить качество изделий. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вакуумно-плотному и стойкому к изменениям температуры соединению материалов из алюмооксидного сапфира и алюмоокисидной керамики, а также к способу его изготовления и его применению. Через первый соединительный слой из марганцево-силикатного стекла, в который внедрен, по меньшей мере, один из металлов: молибден, вольфрам, палладий или платина, и второй соединительный слой из марганцево-силикатного стекла достигается долговечное соединение между алюмооксидным сапфиром и алюмооксидной керамикой. Соединительные слои на керамике создают путём трафаретной печати паст соответствующего состава с последующим присоединением сапфира и обжигом при температуре 1200-1500^оС. Указанное соединение материалов применяют для вставления окна из алюмооксидного сапфира в корпус для отпираемого светом тиристора. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.