සෙරමික් සහ ලෝහ පෑස්සීම

1. පිම්බීමේ හැකියාව

සෙරමික් සහ සෙරමික්, සෙරමික් සහ ලෝහ සංරචක පිඟන් මැටි පිඟන් මැටි පිඟන් මැටි මතුපිට මත බෝලයක් සාදයි, තෙත් කිරීම අඩු හෝ නැත. පිඟන් මැටි තෙත් කළ හැකි තිරිංග පිරවුම් ලෝහය තිරිංග කිරීමේදී සන්ධි අතුරුමුහුණතේදී විවිධ බිඳෙනසුලු සංයෝග (කාබයිඩ්, සිලිසයිඩ් සහ ත්‍රිත්ව හෝ බහුවිචල්‍ය සංයෝග වැනි) සෑදීම පහසුය. මෙම සංයෝගවල පැවැත්ම සන්ධියේ යාන්ත්‍රික ගුණාංගවලට බලපායි. ඊට අමතරව, පිඟන් මැටි, ලෝහ සහ පෑස්සුම් අතර තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකවල විශාල වෙනස නිසා, තිරිංග උෂ්ණත්වය කාමර උෂ්ණත්වයට සිසිල් කළ පසු සන්ධියේ අවශේෂ ආතතියක් ඇති වන අතර එමඟින් සන්ධි ඉරිතැලීම් ඇති විය හැක.

සෙරමික් මතුපිට ඇති පෑස්සුම්කාරකයේ තෙතමනය වැඩි දියුණු කළ හැක්කේ සාමාන්‍ය පෑස්සුම්කාරකයට ක්‍රියාකාරී ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කිරීමෙනි; අඩු උෂ්ණත්වය සහ කෙටි කාලීන තිරිංග මගින් අතුරුමුහුණත් ප්‍රතික්‍රියාවේ බලපෑම අඩු කළ හැකිය; සුදුසු සන්ධි ආකාරයක් නිර්මාණය කිරීමෙන් සහ අතරමැදි ස්ථරයක් ලෙස තනි හෝ බහු ස්ථර ලෝහයක් භාවිතා කිරීමෙන් සන්ධියේ තාප ආතතිය අඩු කළ හැකිය.

2. පෑස්සුම්කරු

සෙරමික් සහ ලෝහ සාමාන්‍යයෙන් රික්ත උදුනක හෝ හයිඩ්‍රජන් සහ ආගන් උදුනක සම්බන්ධ වේ. සාමාන්‍ය ලක්ෂණ වලට අමතරව, රික්ත ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා බ්‍රේසිං පිරවුම් ලෝහ සඳහා ද විශේෂ අවශ්‍යතා කිහිපයක් තිබිය යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, උපාංගවල පාර විද්‍යුත් කාන්දුවක් සහ කැතෝඩ විෂ වීමක් ඇති නොවන පරිදි, පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ ඉහළ වාෂ්ප පීඩනයක් ඇති කරන මූලද්‍රව්‍ය අඩංගු නොවිය යුතුය. උපාංගය ක්‍රියාත්මක වන විට, පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ වාෂ්ප පීඩනය 10-3pa නොඉක්මවිය යුතු බවත්, අඩංගු ඉහළ වාෂ්ප පීඩන අපද්‍රව්‍ය 0.002% ~ 0.005% නොඉක්මවිය යුතු බවත් සාමාන්‍යයෙන් නිශ්චිතව දක්වා ඇත; හයිඩ්‍රජන් තුළ බ්‍රේසිං කිරීමේදී ජනනය වන ජල වාෂ්ප වළක්වා ගැනීම සඳහා, උණු කළ බ්‍රේසිං ලෝහ ඉසීමට හේතු විය හැකි, පෑස්සුම් යන්ත්‍රයේ w (o) 0.001% නොඉක්මවිය යුතුය; ඊට අමතරව, පෑස්සුම් යන්ත්‍රය පිරිසිදු හා මතුපිට ඔක්සයිඩ් වලින් තොර විය යුතුය.

සෙරමික් ලෝහකරණයෙන් පසු තිරිංග කිරීමේදී, තඹ, පාදම, රිදී තඹ, රන් තඹ සහ අනෙකුත් මිශ්‍ර ලෝහ තිරිංග පිරවුම් ලෝහ භාවිතා කළ හැකිය.

පිඟන් මැටි සහ ලෝහ සෘජුවම පෑස්සීම සඳහා, Ti සහ Zr ක්‍රියාකාරී මූලද්‍රව්‍ය අඩංගු පෑස්සීම පිරවුම් ලෝහ තෝරා ගත යුතුය. ද්විමය පිරවුම් ලෝහ ප්‍රධාන වශයෙන් Ti Cu සහ Ti Ni වන අතර ඒවා 1100 ℃ දී භාවිතා කළ හැකිය. ත්‍රිත්ව පෑස්සුම් අතර, Ag Cu Ti (W) (TI) යනු බහුලව භාවිතා වන පෑස්සුම් වන අතර එය විවිධ පිඟන් මැටි සහ ලෝහ සෘජුවම පෑස්සීම සඳහා භාවිතා කළ හැකිය. ත්‍රිත්ව පිරවුම් ලෝහය තීරු, කුඩු හෝ Ag Cu යුටෙක්ටික් පිරවුම් ලෝහ මගින් Ti කුඩු සමඟ භාවිතා කළ හැකිය. B-ti49be2 බ්‍රේසිං පිරවුම් ලෝහයට මල නොබැඳෙන වානේ වලට සමාන විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් සහ අඩු වාෂ්ප පීඩනයක් ඇත. ඔක්සිකරණය සහ කාන්දු ප්‍රතිරෝධය සහිත රික්ත මුද්‍රා තැබීමේ සන්ධිවල එය මනාප ලෙස තෝරා ගත හැකිය. ti-v-cr පෑස්සුම් වලදී, w (V) 30% වන විට ද්‍රවාංක උෂ්ණත්වය අවම (1620 ℃) ​​වන අතර, Cr එකතු කිරීමෙන් ද්‍රවාංක උෂ්ණත්ව පරාසය ඵලදායී ලෙස අඩු කළ හැකිය. ඇලුමිනා සහ මැග්නීසියම් ඔක්සයිඩ් සෘජුවම පෑස්සීම සඳහා Cr නොමැති B-ti47.5ta5 පෑස්සුම්කාරකය භාවිතා කර ඇති අතර, එහි සන්ධිය 1000 ℃ පරිසර උෂ්ණත්වයකදී ක්‍රියා කළ හැකිය. සෙරමික් සහ ලෝහ අතර සෘජු සම්බන්ධතාවය සඳහා ක්‍රියාකාරී ප්‍රවාහය 14 වගුවේ දැක්වේ.

සෙරමික් සහ ලෝහ තිරිංග සඳහා ක්‍රියාකාරී තිරිංග පිරවුම් ලෝහ 14 වගුව

2. තිරිංග තාක්ෂණය

පූර්ව ලෝහකරණය කරන ලද පිඟන් මැටි ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් නිෂ්ක්‍රීය වායු, හයිඩ්‍රජන් හෝ රික්ත පරිසරයක පිඟන් මැටි කළ හැක. රික්ත තිරිංග සාමාන්‍යයෙන් ලෝහකරණයකින් තොරව පිඟන් මැටි සෘජු තිරිංග කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි.

(1) විශ්වීය තිරිංග ක්‍රියාවලිය සෙරමික් සහ ලෝහවල විශ්වීය තිරිංග ක්‍රියාවලිය ක්‍රියාවලි හතකට බෙදිය හැකිය: මතුපිට පිරිසිදු කිරීම, පේස්ට් ආලේපනය, සෙරමික් මතුපිට ලෝහකරණය, නිකල් ආලේපනය, තිරිංග සහ පශ්චාත් වෑල්ඩින් පරීක්ෂාව.

මතුපිට පිරිසිදු කිරීමේ අරමුණ වන්නේ මූලික ලෝහයේ මතුපිට ඇති තෙල් පැල්ලම්, දහඩිය පැල්ලම් සහ ඔක්සයිඩ් පටල ඉවත් කිරීමයි. ලෝහ කොටස් සහ පෑස්සුම් පළමුව degreased කළ යුතු අතර, පසුව ඔක්සයිඩ් පටලය අම්ල හෝ ක්ෂාර සේදීමෙන් ඉවත් කර, ගලා යන ජලයෙන් සෝදා වියළා ගත යුතුය. ඉහළ අවශ්‍යතා ඇති කොටස් රික්ත උදුනක හෝ හයිඩ්‍රජන් උදුනක තාප පිරියම් කළ යුතුය (අයන බෝම්බ දැමීමේ ක්‍රමය ද භාවිතා කළ හැකිය) කොටස්වල මතුපිට පිරිසිදු කිරීම සඳහා සුදුසු උෂ්ණත්වය සහ වේලාව. පිරිසිදු කරන ලද කොටස් තෙල් සහිත වස්තූන් හෝ හිස් අත් සමඟ සම්බන්ධ නොවිය යුතුය. ඒවා වහාම ඊළඟ ක්‍රියාවලියට හෝ වියළනයට දැමිය යුතුය. ඒවා දිගු කාලයක් වාතයට නිරාවරණය නොවිය යුතුය. සෙරමික් කොටස් ඇසිටෝන් සහ අතිධ්වනික ද්‍රව්‍යවලින් පිරිසිදු කර, ගලා යන ජලයෙන් සෝදා, අවසානයේ දෙවරක් අයනීකරණය කළ ජලයෙන් විනාඩි 15 බැගින් තම්බා ගත යුතුය.

පේස්ට් ආලේපනය යනු සෙරමික් ලෝහකරණයේ වැදගත් ක්‍රියාවලියකි. ආලේපනය අතරතුර, බුරුසුවක් හෝ පේස්ට් ආලේපන යන්ත්‍රයක් භාවිතයෙන් ලෝහකරණය කිරීම සඳහා එය සෙරමික් මතුපිටට යොදනු ලැබේ. ආලේපන ඝණකම සාමාන්‍යයෙන් 30 ~ 60mm වේ. පේස්ට් සාමාන්‍යයෙන් පිරිසිදු ලෝහ කුඩු වලින් (සමහර විට සුදුසු ලෝහ ඔක්සයිඩ් එකතු කරනු ලැබේ) 1 ~ 5um පමණ අංශු ප්‍රමාණයකින් සහ කාබනික මැලියම් වලින් සකස් කර ඇත.

අලවන ලද සෙරමික් කොටස් හයිඩ්‍රජන් උදුනකට යවා තෙත් හයිඩ්‍රජන් හෝ ඉරිතලා ඇති ඇමෝනියා සමඟ 1300 ~ 1500 ℃ දී විනාඩි 30 ~ 60 ක් සින්ටර් කරනු ලැබේ. හයිඩ්‍රයිඩ් වලින් ආලේප කරන ලද සෙරමික් කොටස් සඳහා, හයිඩ්‍රයිඩ් දිරාපත් කිරීම සඳහා ඒවා 900 ℃ පමණ රත් කර සෙරමික් මතුපිට ඉතිරිව ඇති පිරිසිදු ලෝහ හෝ ටයිටේනියම් (හෝ සර්කෝනියම්) සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර සෙරමික් මතුපිට ලෝහ ආලේපනයක් ලබා ගත යුතුය.

Mo Mn ලෝහකරණය කරන ලද ස්ථරය සඳහා, පෑස්සුම්කාරකයෙන් තෙත් කිරීම සඳහා, 1.4 ~ 5um නිකල් තට්ටුවක් විද්‍යුත් ආලේප කිරීම හෝ නිකල් කුඩු තට්ටුවකින් ආලේප කිරීම අවශ්‍ය වේ. තිරිංග උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක 1000 ට වඩා අඩු නම්, නිකල් ස්ථරය හයිඩ්‍රජන් උදුනක පෙර සින්ටර් කිරීම අවශ්‍ය වේ. සින්ටර් කිරීමේ උෂ්ණත්වය සහ කාලය සෙල්සියස් අංශක 1000 /15 ~ 20 යි.

ප්‍රතිකාර කරන ලද පිඟන් මැටි යනු ලෝහ කොටස් වන අතර ඒවා මල නොබැඳෙන වානේ හෝ මිනිරන් සහ සෙරමික් අච්චු භාවිතයෙන් එකලස් කළ යුතුය. සන්ධිවල පෑස්සුම් සවි කළ යුතු අතර, වැඩ කොටස මෙහෙයුම පුරාම පිරිසිදුව තබා ගත යුතු අතර හිස් දෑතින් ස්පර්ශ නොකළ යුතුය.

ආගන්, හයිඩ්‍රජන් හෝ රික්ත උදුනක තිරිංග දැමීම සිදු කළ යුතුය. තිරිංග උෂ්ණත්වය තිරිංග පිරවුම් ලෝහය මත රඳා පවතී. සෙරමික් කොටස් ඉරිතලා යාම වැළැක්වීම සඳහා, සිසිලන අනුපාතය ඉතා වේගවත් නොවිය යුතුය. ඊට අමතරව, තිරිංග කිරීම මඟින් යම් පීඩනයක් (0.49 ~ 0.98mpa පමණ) යෙදිය හැකිය.

මතුපිට තත්ත්ව පරීක්ෂාවට අමතරව, පිත්තල වෑල්ඩින් තාප කම්පනය සහ යාන්ත්‍රික දේපල පරීක්ෂාවට ද යටත් විය යුතුය. රික්ත උපාංග සඳහා මුද්‍රා තැබීමේ කොටස් ද අදාළ රෙගුලාසිවලට අනුව කාන්දු පරීක්ෂණයට භාජනය විය යුතුය.

(2) සෘජුවම තිරිංග කිරීමේදී සෘජු තිරිංග යෙදීම (ක්‍රියාකාරී ලෝහ ක්‍රමය), පළමුව සෙරමික් සහ ලෝහ වෑල්ඩින් මතුපිට පිරිසිදු කර, පසුව ඒවා එකලස් කරන්න. සංරචක ද්‍රව්‍යවල විවිධ තාප ප්‍රසාරණ සංගුණක නිසා ඇතිවන ඉරිතැලීම් වළක්වා ගැනීම සඳහා, බෆර් ස්ථරය (ලෝහ තහඩු ස්ථර එකක් හෝ කිහිපයක්) වෑල්ඩින් අතර කරකැවිය හැක. තිරිංග පිරවුම් ලෝහය වෑල්ඩින් දෙකක් අතර තද කළ යුතුය හෝ හැකිතාක් දුරට තිරිංග පිරවුම් ලෝහයෙන් පරතරය පුරවා ඇති ස්ථානයේ තැබිය යුතු අතර, පසුව සාමාන්‍ය රික්ත තිරිංග මෙන් තිරිංග කිරීම සිදු කළ යුතුය.

Ag Cu Ti පෑස්සුම් සෘජු තිරිංග සඳහා භාවිතා කරන්නේ නම්, රික්ත තිරිංග ක්‍රමය අනුගමනය කළ යුතුය. උදුනේ රික්තක උපාධිය 2.7 × ට ළඟා වූ විට 10-3pa දී රත් කිරීම ආරම්භ කරන්න, මෙම අවස්ථාවේදී උෂ්ණත්වය වේගයෙන් ඉහළ යා හැකිය; පෑස්සුම් ද්‍රවාංකයට ආසන්න වන විට, වෑල්ඩින් එකේ සියලුම කොටස්වල උෂ්ණත්වය සමාන වන පරිදි උෂ්ණත්වය සෙමින් වැඩි කළ යුතුය; පෑස්සුම් උණු කළ විට, උෂ්ණත්වය වේගයෙන් තිරිංග උෂ්ණත්වයට ඉහළ නැංවිය යුතු අතර, රඳවා ගැනීමේ කාලය මිනිත්තු 3 ~ 5 ක් විය යුතුය; සිසිලනය අතරතුර, එය 700 ℃ ට පෙර සෙමින් සිසිල් කළ යුතු අතර, 700 ℃ ට පසු උදුන සමඟ ස්වභාවිකව සිසිල් කළ හැකිය.

Ti Cu ක්‍රියාකාරී පෑස්සුම්කරු සෘජුවම පෑස්සුම් කළ විට, පෑස්සුම් ආකාරය Cu තීරු සහ Ti කුඩු හෝ Cu කොටස් සහ Ti තීරු විය හැකිය, නැතහොත් සෙරමික් මතුපිට Ti කුඩු සහ Cu තීරු වලින් ආලේප කළ හැකිය. පෑස්සීමට පෙර, සියලුම ලෝහ කොටස් රික්තකය මගින් වායුව ඉවත් කළ යුතුය. ඔක්සිජන් රහිත තඹ වල වායු ඉවත් කිරීමේ උෂ්ණත්වය 750 ~ 800 ℃ විය යුතු අතර, Ti, Nb, Ta, ආදිය 900 ℃ දී විනාඩි 15 ක් සඳහා වායු ඉවත් කළ යුතුය. මෙම අවස්ථාවේදී, රික්ත උපාධිය 6.7 × 10-3Pa ට නොඅඩු විය යුතුය. තිරිංග කිරීමේදී, සවිකිරීමේ වෑල්ඩින් කළ යුතු සංරචක එකලස් කර, රික්ත උදුනේ 900 ~ 1120 ℃ දක්වා රත් කරන්න, සහ රඳවා ගැනීමේ කාලය මිනිත්තු 2 ~ 5 කි. මුළු තිරිංග ක්‍රියාවලියේදී, රික්ත උපාධිය 6.7 × 10-3Pa ට නොඅඩු විය යුතුය.

Ti Ni ක්‍රමයේ brazing ක්‍රියාවලිය Ti Cu ක්‍රමයට සමාන වන අතර, brazing උෂ්ණත්වය 900 ± 10 ℃ වේ.

(3) ඔක්සයිඩ් තිරිංග ක්‍රමය ඔක්සයිඩ් තිරිංග ක්‍රමය යනු ඔක්සයිඩ් පෑස්සුම් ක්‍රමය උණු කිරීමෙන් සෑදෙන වීදුරු අවධිය භාවිතා කර පිඟන් මැටිවලට ඇතුළු වී ලෝහ මතුපිට තෙත් කිරීමෙන් විශ්වාසදායක සම්බන්ධතාවයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ ක්‍රමයකි. එයට පිඟන් මැටි පිඟන් මැටි සමඟ සම්බන්ධ කළ හැකි අතර පිඟන් මැටි ලෝහ සමඟ සම්බන්ධ කළ හැකිය. ඔක්සයිඩ් තිරිංග පිරවුම් ලෝහ ප්‍රධාන වශයෙන් Al2O3, Cao, Bao සහ MgO වලින් සමන්විත වේ. B2O3, Y2O3 සහ ta2o3 එකතු කිරීමෙන් විවිධ ද්‍රවාංක සහ රේඛීය ප්‍රසාරණ සංගුණක සහිත තිරිංග පිරවුම් ලෝහ ලබා ගත හැකිය. ඊට අමතරව, ප්‍රධාන සංරචක ලෙස CaF2 සහ NaF සහිත ෆ්ලෝරයිඩ් තිරිංග පිරවුම් ලෝහ භාවිතා කර ඉහළ ශක්තියක් සහ ඉහළ තාප ප්‍රතිරෝධයක් සහිත සන්ධි ලබා ගැනීම සඳහා පිඟන් මැටි සහ ලෝහ සම්බන්ධ කිරීමට ද භාවිතා කළ හැකිය.