Керамический материал

 

Изобретение относится к керамическим материалам, которые могут быть использованы для получения вакуум-плотных слоев керамики с металлами . Цель изобретения - повышение коэффициента линейного термического расширения до значений lOO-lO 1/C. Материал на основе MgO содержит,мае.%; Al-jO, 0,2-23,5; Si02 0,1-2,0; MnO 0,1-8,0; , 0,1-1,4 и остальное MgO, Коэффициент термического расширения 100-121-10 1/°С, реакционная способность 0,1-0,5 кгс/мм . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1511 4 С 04 В 35/04!

1

t. !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4290000/29-33 (22) 27.07.87 (46) 30.03.89. Вюл. N- 12 (72) Э.И.Пузырев (53) 666.97(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 399487, кл. С 04 В 35/10. (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ (57) Изобретение относится к керамическим материалам, которые могут.

Изобретение относится к электронной, электротехнической, радиотехнической промышленности и может быть использовано для получения прочных вакуум-плотных спаев керамики с металлами.

Цель изобретения — повышение коэффициента линейного термического расширения до значений 100 ° 10 1/ С.

Готовят керамический материал сле . дующего состава (под индексом M-2) мас X: А1 0 7 70; SiO 1,40; МпО

5,54; Сг 0 0,93; Mg0 84,43. Шихту гомогенизируют, перемешивая исходные компоненты мокрым способом при соотношении масса шары и вода 1:1-2:2 в ! течение 4 ч, после чего смесь высушивают до образования хрупких коржей, просеивают через сито с ячейкой

1-3 мм и просеянный порошок загружают в молибденовые контейнеры (лодочки). Массу обжигают в условиях восстановительной атмосферы (Н + N ) при температуре 1150+50 С, После обÄÄSUÄÄ 14688S4 А1 быть использованы для получения вакуум-плотных слоев керамики с металлами. Цель изобретения — повышение коэффициента линейного термического т о расширения до значений = 100 10 1/ С.

Материал на основе Mg0 содержит,мас.X, А1 0з Ою 2 23р 5; Si0 0 1-2,0; Мп0

0,1-8,0; Сг 0 0,1-1 4 и остальное

Mg0, Коэффициент термического расши-1 о рения 100-121.10 1/ С, реакционная способность 0,1-0,5 кгс/мм, l табл.

2 ф лига иа спек пихту измельчают до про- (/) хождения через сито с ячейкой 0,12мм в течение 36+8 ч до удельной поверх- (, ности (4-6) -10 см /r, после чего в

М. . массу вводят пластифицирующую добавку, мас.Ж: парафин 12,2; воск 0,3; олеиновая кислота 0,5. Из приготовленного таким образом шликера методом горячего литья формуют изделия, Их обжигают в две стадии — на предварительном обжиге до 1100-1150 С и íà (В о окончательном обжиге до 1600-20 C. .ОО

Предлагаемый состав позволяет полу- 4h чить плотноспеченные изделия с мелкокристаллической структурой, объемный вес которых составляет не менее

3,46 г/см

После механического и:лифования и химической обработки изделия подвергают соединению с металлом методом термокомпрессионной сварки, Металл, используемый для сварки (медная фольга), имеет ширину 5 мм, длину 1016 мм и толщину 0,5 мм, Сварку осу1468884

97,5-99 5

0,05-0 ° 50

0,10-0,50

О,!0-0,20

0,05-0,20

0,10-0,30

7 ° 70

l,40

5,54

0,93

84943

13 81

03 20

0,80

0 Е4

85,05

23,50

2 0

8,00

1,40

65 ° 10

0,10

0,10

Оа! 0

99, 50

1,40

0,51

0,93

88 ° 01 (0,2) (0,1-0 2)

3,54 3,46 (О,5)

3 ° 75-3 ° 90 (0,1-0 3) (0,3-0 5)

3,62 . 3,64 (01 0 2)

Э 52

1-2 1

1 3

7,62

9 5-9 ° 8

7,64 7,90

7,65

7;73

60-62

63"65

65-70

70-75

103 112

109 115

E E2 118 !!а 121

104

106

108

l l l

114

116

102

ll0

109 ществляют при 1050 С и давлении

-1,5 кгс/мм .

Контроль механической прочности сцепления полосок металлической фоль5 ги с образцом осуществляют путем. определения силы сцепления фольги при ее отрыве. Отрыв производят по длине фольги (на расстоянии 4-6 мм) с контролем прочности сцепления через каждые 2 мм на разрывной машине типа

2001Р-05 при скорости отрыва 10 мм/

/мин, что обеспечивает локальный контроль прочности соединения металла с керамикой. 15

В таблице приведены составы и свойства предлагаемой керамики. Граничные значения компонентов, а так.же их промежуточные соотношения обеспечивают получение реакционноспособ- 20 ной керамики с ТКЛР 100 10 1/ С.

Как видно из таблицы, оптимальными составами являются M-2, M-3, так как(наряду с высоким ТКЛР (F 100õ х 10Г 1/ С) они обладают более высо- 25

1кой реакционной .способностью (прочность соединения с медью 30- 50 кгс/см

2 или 0,3-0,5 кгс/мм ).

Керамика предлагаемого состава может быть использована при изготовле- 30 нии диэлектрических подложек для интегральных схем электронных приборов.

ЩО

810 !!пО

Ci 0

lEEE0.

Fees+ CLla0

1, Реекцвонвая

caocoOsocn

xrclies*

Илатиосмь, i/ем с83 ° 10 ауа

f 3 !О Гц и температуре

20 С

Я ays

Е 3 l0 Гц и теипвра туре

20 С

ТЕЛР 10 1/ С

20-200е

20-300, 20-400

20-500 диэлектрических окон для выводов энергии электровакуумных устройств, корпусов для полупроводниковых приборов, изоляторов для магнитных систем, а также ряда других изделий для электро технической, радиотехнической промышленнос ти, точного приборостроения и средств автоматики, ядерной и ракетной техники, где необходимы изоляционные, диэлектрические материалы в спаях с металлами. Это обеспечивает повышение надежности металлокерамических узлов при их эксплуатации в технических устройствах многоцелевого назначения, формулаизобретения

Керамический материал для спаев с металлом, включающий Al О, SiO, MnO> CrzO»MgO> о тличающий с я тем, что, с целью повышения коэффициента линейного термического расширения до значений 100 10 1/ С ! он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.Ж:

Al Оз 0,2-23 5

$10в 0 1-2 0

МпО 0,1-8

Cr О 0,1-1,4

MgO Остальное.