способ пайки керамических материалов
Классы МПК: | B23K1/20 предварительная обработка изделий или поверхностей, подлежащих пайке |
Автор(ы): | Скачкова Л.М., Можайкин Э.З., Клишин Н.И. |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное предприятие "Интеллект-Прогресс" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-09-02 публикация патента:
20.03.1995 |
Использование: пайка керамических материалов. Сущность изобретения: пайку керамических материалов производят следующим образом: паяемую поверхность керамических изделий обслуживают сплавом индий-висмут-олово-кадмий на воздухе при температуре 50 - 70°С, затем выдерживают в течение 1 - 3 ч при температуре 100 - 140°С. После обслуживания возможна пайка диффузионно-твердеющими (металлокерамическими) или мягкими (свинцово-оловянными) припоями. 1 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
СПОСОБ ПАЙКИ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий предварительное облуживание паяемых поверхностей низкотемпературным материалом, термообработку и последующую пайку, отличающийся тем, что при использовании в качестве низкотемпературного облуживающего материала сплава висмут-индий-олово-кадмий термообработку проводят при 100 - 140oС в течение 1 - 3 ч.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к пайке, в частности к способам подготовки поверхности керамических изделий для пайки с керамикой, стеклами, металлами. Известен способ пайки керамики с металлами [1], при котором на керамику наносят металлическую пасту при высоких температурах (вжиганием или напылением) и проводят пайку в восстановительной атмосфере. Недостатком этого способа является сложная технология, высокая температура, сложное оборудование для получения восстановительной атмосферы с заданной влажностью. Наиболее близким техническим решением является способ пайки труднопаяемых материалов [2] с предварительным обслуживанием паяемых поверхностей галлием в вакууме с последующей термообработкой, состоящей из выдержки при температуре 380-500оС в течении 30-120 мин и 600-900оС в течении 60-120 мин, после проведенного таким образом обслуживания производят пайку. Недостатками этого способа является сложная технология, требующая вакуумной печи, герметичную камеру, приспособление для опускания изделия в галлий в вакууме; двухступенчатая термообработка при высоких температурах; галлий имеет высокую стоимость. Цель изобретения - упрощение технологии пайки керамических и керамикометаллических соединений. Это достигается тем, что предварительное обслуживание керамических материалов производят на воздухе при температуре 50-70оС сплавом висмут-индий-олово-кадмий с последующей термообработкой на воздухе при температуре 100-140оС в течении 1-3 ч. П р и м е р 1. Сплав, содержащий, мас.%: висмут 27,7; индий 50,6; олово 16,0; кадмий 5,7, имеет температуру плавления 49оС. Сплав нагревают до температуры плавления и наносят на пластинку поликора низкотемпературным паяльником. Температура рабочего жара паяльника 50-70оС. После нанесения на спаиваемую поверхность сплава пластинку помещают в печь, нагревают до 100оС и выдерживают 3 ч. П р и м е р 2. Пластинку керамики 22ХС обслуживают аналогичным образом и выдерживают в печи при 140оС в течении 1 ч. П р и м е р 3. Пластинку ситалла обслуживают так же, как и в первых двух случаях, помещают в печь и выдерживают при 120оС в течении 2 ч. Обслуженные таким образом керамические образцы можно соединить между собой или с любыми металлическими материалами диффузионнотвердеющими (металлокерамическими) или мягкими припоями, например, оловянно-свинцовыми. В таблице приведены данные механической прочности на разрыв соединений некоторых керамических материалов. Пайка выполнена металлокерамическим припоем, приготовленным из сплава, использованного для обслуживания и медного порошка. Состав припоя: сплав висмут-индий-олово-кадмий - 40 мас.% и медный порошок дисперсностью 40 мкм - 60 мас.%. Сплав расплавляют, смешивают с медным порошком до получения однородной пасты, наносят на обслуженные поверхности, детали фиксируют струбциной во избежании их сдвигов, пока припой находится в пастообразном состоянии, и выдерживают на воздухе при 70оС до полного затвердевания припоя. Из таблицы очевидно, что механическая прочность соединений при использовании предлагаемого метода повышается, например, для соединения медь-рубин в 2-3 раза. Использование изобретения позволяет исключить сложное дорогостоящее оборудование и материалы, уменьшить число и сократить время технологических операций и повысить качество соединений.Класс B23K1/20 предварительная обработка изделий или поверхностей, подлежащих пайке