Паста для металлизации керамики

 

Использование: относится к составам паст для металлизации керамических изделий и может быть применено в электронной, электротехнической промышленности при изготовлении спаев керамики с металлом. Сущность изобретения: паста для металлизации керамики содержит 70 - 80 мас.% молибдена и 20 - 30 мас. % стекла системы MnO-La₂O₃-SiO₂ состава, мас.%: MnO 30 - 40; La₂O₃ 25 - 35; SiO₂ 30 - 40. Температура вжигания металлизационного покрытия снижена до 1200°С, механическая прочность спаев на сдвиг при пайке медным припоем составляет 55 - 67 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к составам паст для металлизации керамических изделий и может быть применено в электронной, электротехнической промышленности при изготовлении спаев керамики с металлом.

Известна паста для металлизации алюмооксидной керамики, мас.%: МnО 6,1-9,1; SiО₂ 7,3-10,9; Al₂О₃ 4,4-6,6; Sс₂О₃ 2,2-3,3; Мо - остальное. Температура вжигания данной пасты на поверхности керамики достаточно высока (1400-1500^оС). Кроме того, данный состав требует проведения дополнительной термообработки металлизированной керамики, обеспечивающей тонкодисперсную кристаллизацию стеклофазы в межмолибденовом пространстве, и нанесения на поверхность металлизированной керамики слоя гальванического никеля.

Сущность изобретения заключается в том, что паста для металлизации керамики, содержащая 70-80 мас.% молибдена и 20-30 мас.% стекла, включающего оксид марганца и оксид кремния, с целью снижения температуры вжигания металлизационного покрытия и упрощения технологии изготовления спая керамики с металлом, содержит дополнительно в составе стекла оксид лантана при следующем компонентов, мас.%: МnО 30-40; SiО₂ 30-40; La₂О3 25-35.

Проведенные исследования показали, что для снижения температуры вжигания металлизационных составов на поверхности керамики, в составе адгезионной добавки не должен содержаться оксид алюминия, значительно повышающий температуру размягчения стекла и снижающий его реакционную способность по отношению к алюмооксидной керамике. Кроме того, состав адгезионной добавки должен обеспечивать кристаллизацию фаз с высокой температурой плавления для предотвращения проникновения высокотемпературного припоя в металлизационное покрытие.

П р и м е р 1. Стекло состава, мас.%: МnО 40; Lа₂О₃ 30; SiО₂ 30 синтезируют плавлением компонентов в атмосфере азота при 1400^оС. После синтеза стекло измельчают до удельной поверхности 4000-5000 см²/г. Для приготовления металлизационного состава стекло смешивают с молибденом из расчета, мас. % : Мо 70; стекло 30. Пасту готовят смешиванием металлизационного состава с 2,5%-ным раствором нитроклетчатки в изоамилацетате. Пасту наносят на поверхность керамики УФ-46 слоем толщиной 50-60 мкм. Вжигание металлизационного покрытия производят в атмосфере азота при 1200^оС в течение 60 мин. Скорость нагрева и охлаждения составляет 20^оС/мин. После операции вжигания метализационного покрытия осуществляют пайку керамики с металлом медным припоем. Механическая прочность при сдвиге составляет 65±12 МПа.

Конкретные примеры составов и свойств приведены в таблице.

Предлагаемый состав пасты позволяет снизить температуру вжигания металлизационного покрытия, позволяющего производить пайку высокотемпературным медным припоем, до 1200^оС и повысить механическую прочность спаев керамики с металлом на 20 МПа.

Полученный эффект позволяет применять разработанные составы для металлизации керамических материалов, имеющих температуру спекания 1300-1350^оС, и повысить механическую прочность спаев.

Формула изобретения

ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ, содержащая 70 - 80 мас.% молибдена и 20 - 30 мас.% стекла, включающего оксид марганца и оксид кремния, отличающаяся тем, что, с целью снижения температуры вжигания металлизационного покрытия и упрощения технологии изготовления спая керамики с металлом, стекло дополнительно содержит оксид лантана при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксид марганца 30 - 40 Оксид кремния 30 - 40 Оксид лантана 25 - 35

РИСУНКИ

Рисунок 1