Состав для металлизации муллитокорундовой керамики

 

Изобретение относится к области получения металлизированной керамики и может быть использовано в электротехнической, электронной и других отраслях техники. Цель изобретения - увеличение механической прочности спаев при пайке медью и снижение температуры вжигания металлизирующей пасты. Состав для металлизации муллитокорундовой керамики содержит, мас.%: вольфрам 75,2-81,7

марганец 4,0-10,0

оксид титана 3,5-10,0 и оксид железа и/или никеля 4,8-9,6. Состав смешивается с биндером и вжигается при температуре Т=1200°С. При этом предел прочности при разрыве паяных керамических образцов составляет 58-62 МПа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

43 А1 (!9) (И) (5!)4 С 04 В 41 88

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4375535/29-33 (22) 25. 12.87 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт электрокерамики (72) Е.П.Смирнова, H.Ã.Áåðåçèíà, Ф.Я.Харитонов и А.Г.Ведерак (53) 666.3.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 420600, кл. С 04 В 41/88, 1974 (54) СОСТАВ ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ МУЛЛИТОКОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к области получения металлизированной

Изобретение относится к металлизации керамики, используемой для получения вакуумплотных спаев с металлом, применяющихся в различных областях техники, в том числе электротехнической, электронной и др.

Цель изобретения — увеличение механической прочности спаев при пайке медью и снижение температуры вжигания.

Основные требования, предъявляемые к металлокерамическим узлам: вакуумная плотность, термостойкость. В ряде случаев .металлокерамические узлы должны обладать способностью работать при высоких температурах, что в значительной мере определяется температурой плавления используемого припоя. Однако возможкерамики и может быть использовано в электротехнической, электронной и других отраслях техники. Цель изобретения — увеличение механической прочности спаев при пайке медью и снижение температуры вжигания металлизирующей пасты, Состав для металлиэации муллитокорундовой керамики содержит, мас. Е: вольфрам 75,2-81,7; марганец 4,0-10,0; оксид титана

3,5-10,0 и оксид железа и/или никеля 4,8-9,6. Состав смешивается с биндером и вжйгается при температуре Т = 1200 С. При этом предел прочности при разрыве паяных керамических образцов составляет

58-62 МПа. 1 табл. ность использования такого высокотемпературного припоя как медь в основном зависит от металлизирующего состава.

Добавки оксидов никеля и железа приводят к активной ситаллизации стеклофазы, что обеспечивает резкое уменьшение ее вязкости и затрудняет вытеснение ее расплавленной медью, а также препятствует образованию интерметаллидов железа и никеля с вольфрамом в процессе пайки. Использование вольфрама по сравнению с молибденом обеспечивает более прочную связь с керамикой, так как вольфрам по сравнению с молибденом является более реакционноспособным и обеспечивает лучшую по сравнению с молибденом адгезию к керамике. Проч3 1498743 4 кое сцепление предлагаемого металли- ченных до 1 мкм компонентов с бинзирующего покрытия с керамикой проис- дером; В качестве биндера может . о ходит уже при $200+10 С. Состав сох- быть использован состав на основе раняет прочную связь с керамикой при 5 полиамидной смолы или коллокселина. пайке медью со всеми металлами, в Нанесение металлизирующей пасты на том числе с железоникелевымн спла- предварительно обезжиренную поверхвами. Металлизирующий состав насы- ность керамики может производиться щен никелем и железом, и проникнове- любым из известных способов. Толщина ние дополнительного количества этих 10 нанесенного слоя 45-60 мкм. Покрытие компонентов s металлизирующее покры- вжигают в среде водорода, смеси вотие затруднено. Образование новых дорода и азота, а также в формиргазе о фаз, в частности, интерметаллидов при 1200 С, железа и никеля поэтому не происходит. 15 В таблице приведены предлагаемые

Состав приготавливают путем сме- составы и свойства полученных металшения предварительно тонкоизмель- локерамических спаев.

Характер поверхности отрыва

Состав металли зационной пасты, мас.%

Предел прочности при разрыве паяных керамических образцов, И1а

Количество емпераура вжи ания, С

0 вакуумплотных образцов (натекание не более, чем 7,5»

«10 1 м .Па/с), Х проклад- Без проОй из кладки плава 42Н

47 Отрыв "Голый"

35

1350

Известная

Мо 72-75

Мп 12-15

SiO 3-5

Т10 3-5

W -75,2

Nn 10,0

TiO 10,0

FeõO 4ь8

W 75,2

Мп 10,0

TiO 10,0

NiO 4,8

1 200

Покрытие не вжигается

59 Но керамике

100

1200

100

63

1 200

W 81,2

Мп 4,0

ТО 100

Ге О 2,8

Ni0 2,0 .

100

58

1200

W 81,7

Mil 10,0

TiO 3,5

Ре.дО 2,0

NiO 2,8

100

60

1200

W 76,4

Мп 10,0

Т10 4 ° О

Fe,O> 4,8

NiO 4,8

100

60

1200

1498743

Продолжение таблиць1

ТемпераСостав металлизационной пасты, мас.X

Предел прочности

Количество

Характер поверхности отвакуумплотиых образцов (натекание не более, чем 7,5>

«1О м .Па/с), Е тура вжи о. гания, С при разрыве ивяных керамических образцов, YJIa рывп

С прокладкой из сплава 42Н

Без прокладки

100

По керамике

1200

100

«и»

1200

100

60

1200

1200

100

Формула изобретения

Состав для металлизации муллитокорундовой керамики, включающий туСоставитель Е.Юдина

Техред М.Ходанич

Редактор Н.Яцола

Корректор Л.Патай

Ъ

Заказ 4511/17 Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

ll II

Производственно-издательский комбинат Патент, г.укгород, ул. Гагарина,101

W 78,2

Мп 5,6

TiOg 9,0

FeгО 7,2

W 78,2

Мп 5,6

Т О 9,0

NiO 7,2

W 78,8

Мл 7,4

TiO 4,2

NiO 9,6

W 78,0 ,Мп 7,0

TiO 8,0

FezO>3,5

NiO 3,5

Как следует из таблицы, введение в состав пасты оксидов никеля и железа позволяет получить высокую механическую прочность спая,муллитокорундовой керамики с металлом при пайке медным припоем и высокий процент вакуумплотных спаев. Повышение механической прочности позволяет увеличить длительность эксплуатации металлокерамических узлов. гоплавкий металл, марганеЦ и оксид титана, отличающийся тем, что, с целью увеличения механической прочности спаев при пайке медью и снижения температуры вжигания, он в качестве тугоплавкого металла содержит вольфрам и дополнительно OK сид железа и/или никеля при следующих соотношениях компонентов, мас.X:

Вольфрам 75,2-8.1,7

Марганец 4,0-10,0

Оксид титана 3 5-10,0

Оксид железа и/или никеля 4,8-.9,6