Паста для металлизации керамики

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2352547:

Щепочкина Юлия Алексеевна (RU)

Изобретение относится к составам паст для металлизации керамики, используемой, например, в производстве электровакуумных приборов. Технический результат изобретения - повышение прочности спаивания металлического покрытия керамики. Паста для металлизации керамики содержит 85,0-90,0 мас.% сплава и 10,0-15,0 мас.% фритты. Сплав имеет следующий состав, мас.%: молибден 30,0-40,0; никель 20,0-25,0; бор 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; титан 0,1-0,2; медь - остальное. В качестве фритты использовано стекло, содержащее, мас.%: ВаО 20,0-25,0; Fe₂O₃ 3,0-5,0; В₂O₃ 3,0-5,0; СаО 3,0-5,0; ZnO 3,0-5,0; MnO₂ 10,0-20,0; NiO 10,0-15,0; SiO₂ - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к составам паст для металлизации керамики, которые могут быть использованы, например, в производстве электровакуумных приборов.

Известна паста для металлизации керамики, содержащая, мас.%: металл 70,0-80,0; фритта 20,0-30,0. В качестве металла использован сплав следующего состава, мас.%: медь 50,0; молибден 50,0. В качестве фритты использовано стекло следующего состава, мас.%: SiO₂ 38,0-39,8; BaO 17,5-28,0; Al₂O₃ 5,2-7,0; Fe₂O₃ 2,0-3,2; B₂O₃ 6,0-7,8; CaO 1,0-1,6; ZnO 1,0-1,6; MnO 11,0-27,5 [1].

Задачей изобретения является повышение прочности спаивания металлического покрытия керамики.

Технический результат достигается тем, что в пасте для металлизации керамики, содержащей сплав медь-молибден и фритту, содержащую SiO₂, BaO, Fe₂O₃, B₂O₃, CaO, ZnO, сплав дополнительно содержит никель, бор, цирконий, титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 30,0-40,0; никель 20,0-25,0; бор 0,1-0,2, цирконий 0,1-0,2; титан 0,1-0,2; медь - остальное, а фритта дополнительно содержит NiO и MnO₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%: ВаО 20,0-25,0; Fe₂O₃ 3,0-5,0; В₂O₃ 3,0-5,0; СаО 3,0-5,0; ZnO 3,0-5,0; MnO₂ 10,0-20,0; NiO 10,0-15,0; SiO₂ - остальное, при этом паста содержит 85,0-90,0 мас.% указанного сплава и 10,0-15,0 мас.% указанной фритты.

В таблице приведены составы пасты.

Таблица
Компоненты	Состав, мас.%:
1	2	3
Состав пасты
Металл	90,0	87,0	85,0
Фритта	10,0	13,0	15,0
Состав сплава
Молибден	40,0	35,0	30,0
Никель	20,0	23,0	25,0
Бор	0,2	0,15	0,1
Цирконий	0,2	0,15	0,1
Титан	0,1	0,15	0,2
Медь	остальное	остальное	остальное
Состав фритты
BaO	25,0	23,0	20,0
Fe₂О₃	3,0	4,0	5,0
B₂О₃	5,0	4,0	3,0
CaO	3,0	4,0	5,0
ZnO	5,0	4,0	3,0
MnO₂	20,0	15,0	10,0
NiO	10,0	13,0	15,0
SiO₂	остальное	остальное	остальное
Прочность спаивания металлического покрытия керамики припоем ПОР-72 со сплавом 47 НД, МПа	125-130	125-130	125-130

Паста для металлизации керамики может быть получена следующим способом. Фритту и сплав дозируют в указанных количествах, размалывают до порошкообразного состояния (полное прохождение через сетку №0063). К полученной смеси добавляют раствор нитроклетчатки в амилацетате из расчета 100 г смеси на 25 мл раствора, после чего перемешивают до однородной массы, наносят на поверхность керамики, например фарфора, и вжигают при температуре 1200-1250°С в атмосфере инертного газа. Спаивание металлического покрытия с металлом проводят при температуре до 1200°C в атмосфере инертного газа.

Источник информации

1. SU 1164228, C04B 41/88, 1985.

Паста для металлизации керамики, содержащая сплав медь-молибден и фритту, содержащую SiO₂, BaO, Fe₂O₃, В₂O₃, CaO, ZnO, отличающаяся тем, что сплав дополнительно содержит никель, бор, цирконий, титан при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 30,0-40,0; никель 20,0-25,0; бор 0,1-0,2; цирконий 0,1-0,2; титан 0,1-0,2; медь - остальное, а фритта дополнительно содержит NiO и MnO₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%: ВаО 20,0-25,0; Fe₂O₃ 3,0-5,0; В₂O₃ 3,0-5,0; СаО 3,0-5,0; ZnO 3,0-5,0; MnO₂ 10,0-20,0; NiO 10,0-15,0; SiO₂ - остальное, при этом паста содержит 85,0-90,0 мас.% указанного сплава и 10,0-15,0 мас.% указанной фритты.

Изобретение относится к области газофазной металлургии, в частности к получению композиционных металлокерамических материалов. .

Способ повышения износостойкости поверхности изделий из керамики на основе диоксида циркония // 2337894

Изобретение относится к области электронно-лучевой обработки материалов и может найти применение при изготовлении изделий на основе керамических материалов в инструментальной промышленности.

Паста для металлизации диэлектрических материалов и изделий из них // 2336249

Изобретение относится к химии и металлургии, а именно к пастам для металлизации диэлектрических материалов и изделий из них, и может быть использовано в радиотехнике, приборостроении, атомной и других областях техники, где могут быть использованы изделия на основе диэлектрических материалов, прежде всего, в технике СВЧ.

Способ приготовления пасты для металлизации керамики // 2272015

Изобретение относится к технологии приготовления пасты для металлизации керамики и может быть использовано для формирования токопроводящих покрытий на керамике в электронной промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Керамические детали с покрытием и способ их изготовления // 2270824

Изобретение относится к керамическим деталям с покрытием, предназначенным для использования при работе с погружением или частичным погружением в расплавленную стекломассу при производстве стеклянных изделий и способу изготовления таких деталей.

Способ металлизации керамики // 2263650

Изобретение относится к области производства различных полупроводниковых элементов и предназначено для получения керамики с металлизированной поверхностью. .

Способ нанесения металлического покрытия на керамический элемент // 2263649

Способ металлизации пьезокерамических элементов // 2256634

Изобретение относится к технологии металлизации поверхности изделий из пьезокерамики и может найти применение в радиотехнике и приборостроении. .

Композиционные материалы, содержащие карбид кремния, и способы их получения // 2250887

Изобретение относится к композиционным материалам, полученным пропиткой расплавом металла, и способам их изготовления. .

Способ металлизации керамики под пайку // 2219145

Изобретение относится к технологии нанесения металлического покрытия на керамические поверхности и может быть использовано для пайки керамических изделий, используемых в электротехнической, электронной и приборостроительной отраслях промышленности.

Способ изготовления электрокерамического компонента // 2385310

Изобретение относится к области электротехники, в частности к изготовлению варистора

Композиционный материал и деталь из него, а также способ изготовления такого композиционного материала и детали из него // 2467987

Изобретение относится к металлокерамическому композиционному материалу и способу изготовления композиционного материала или детали из него и может быть использовано для получения тормозного диска, фрикционного элемента или элемента уплотнения

Металлизированная керамическая подложка для электронных силовых модулей и способ металлизации керамики // 2490237

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий на керамические изделия и может применяться в электронной, электротехнической и радиотехнической промышленности

Способ изготовления изделий из композиционных материалов и устройство для его осуществления // 2490238

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов (КМ) с металлической и карбидно-металлической матрицами, а также из керметов

Способ получения материала для высокотемпературного эрозионностойкого защитного покрытия // 2522552

Изобретение относится к области получения материалов, пригодных для формирования высокотемпературных эрозионно-стойких защитных покрытий на особожаропрочные конструкционные материалы (углерод-углеродные и углерод-керамические композиционные материалы, графиты, сплавы на основе тугоплавких металлов), широко применяемые в авиакосмической, ракетной и других отраслях промышленности. Для осуществления предлагаемого способа сначала приготавливают многокомпонентную смесь, содержащую (мас.%): Ti - 15,0÷40,0, Мо - 5,0÷30,0, Y - 0,1÷1,5, В - 0,5÷2,5, Cr - 0,2÷6,0, один или несколько элементов VIII группы - 7,0÷10,0, Si -остальное, или Ti - 15,0÷40,0, Мо - 5,0÷30,0, Y - 0,1÷1,5, В - 0,5÷2,5, Cr - 0,2÷6,0, один или несколько элементов VIII группы - 7,0÷10,0, Mn - 1,5, Si - остальное, или Ti - 15,0÷40,0, Мо - 5,0÷30,0, Y - 0,1÷1,5, В - 0,5÷2,5, Si - остальное. Из полученной смеси выплавляют сплав, измельчают в порошок дисперсностью 43÷100 мкм и вводят нитевидные кристаллы SiC в количестве 2,0÷15,0 мас.% совместным диспергированием до наиболее пригодной для последующего формирования покрытия размерности. SiC берут в виде длинноволокнистых нитевидных кристаллов с отношением длины к диаметру L/D≥1000. Технический результат изобретения - повышение эрозионной стойкости покрытий с одновременным сохранением самозалечивающей способности защитного слоя. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Металлизационная паста и способ металлизации алюмонитридной керамики // 2528815

Изобретение относится к области электронной техники, в частности металлизации алюмонитридной керамики с высокой теплопроводностью для электронных приборов с высокой рассеиваемой мощностью. Изобретение позволяет получать металлизированные изделия из алюмонитридной керамики с повышенной адгезией металлизации к керамике и пригодные для высокотемпературной пайки в среде водорода. Состав металлизационной пасты включает компоненты в следующих соотношениях, масс. доля, %: молибден - 78-80, марганец - 5, оксид кремния - 10-15, оксид магния - 5. Процесс металлизации включает предварительную термообработку керамики на воздухе при температуре 800-1200°C, нанесение пасты на поверхность керамики, вжигание металлизации при температуре 1340-1380°C в среде водорода с точкой росы +10-+20°C. 2 н.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Способ изготовления изделий из композиционных материалов на основе матрицы из карбидов металлов, получаемой с применением способа регулируемого введения металла в поры углеродсодержащего материала заготовки // 2543243

Изобретение относится к производству изделий из композиционных материалов с карбидно-металлической матрицей, получаемых методом объемного металлирования. Способ изготовления изделий из композиционных материалов на основе матрицы из карбидов металлов включает изготовление заготовки из пористого углеродсодержащего материала с низкой плотностью и высокой открытой пористостью и ее металлирование паро-жидкофазным методом. Введение в поры материала заготовки металла осуществляют порционно за 2 или более приема, чередуя его с порционным введением углерода путем пропитки коксообразующим связующим с последующим его отверждением и карбонизацией. Для введения ограниченного количества металла в поры углеродсодержащего материала на промежуточных стадиях металлирования размещают заготовку и тигли с металлом в замкнутом объеме реторты, нагревают в вакууме в парах металла, выдерживают при максимальной температуре карбидизации металла и охлаждают. Нагрев заготовки и изотермическую выдержку при температуре выше температуры испарения, но ниже максимальной температуры карбидизации металла проводят при перепаде температур между парами металла и металлируемой заготовкой с меньшей температурой на последней, последующий за ней нагрев и изотермическую выдержку при максимальной температуре карбидизации металла - в отсутствии перепада температур, а охлаждение - с обратным перепадом температур или в отсутствии паров металла, при этом чем меньше требуется ввести в поры материала заготовки металла, тем меньшую температуру устанавливают на заготовке и/или тем меньший перепад температур создают между заготовкой и парами металла и/или тем меньшее время задают на изотермической выдержке, и наоборот. Технический результат изобретения - повышение прочности и окислительной стойкости композиционных материалов. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

Монолитное керамическое тело с периферийной областью из смешанного оксида и металлической поверхностью, способ его получения и применение // 2552736

Настоящее изобретение относится к монолитному керамическому телу с периферийной областью из смешанного оксида и металлической поверхностью и может быть использовано в качестве имплантата или защитного средства для людей, транспортных средств, зданий или космических аппаратов. Керамическое тело содержит оксид первого металла (I) (предпочтительно циркония или алюминия), периферийную область из смешанного оксида, которая содержит оксид первого металла (I) и второго металла (II), обладающего высоким сродством к кислороду (предпочтительно титана), и металлическую поверхность из металла (II) на периферийной области из смешанного оксида. Периферийная область из смешанного оксида содержит непрерывный концентрационный градиент первого металла (I), начиная от 100% в сердцевине и до 0% в переходной области к металлической поверхности керамического тела, и непрерывный концентрационный градиент второго металла (II) в обратном направлении, в пересчете на общее содержание металлов (I+II). Содержание кислорода в периферийной области из смешанного оксида остается постоянным, а монолитная структура керамического тела не содержит границ раздела фаз. Керамическое тело получают методом ионной имплантации металла (II) в керамическое тело, состоящее из оксида металла (I). Технический результат изобретения - увеличение срока службы и работоспособности изделий. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ металлизации алюмонитридной керамики // 2559160

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для электронных приборов большой мощности. Сущность изобретения заключается в том, что перед операциями металлизации алюмонитридной керамики проводят предварительную термообработку керамики в перегретых парах воды при температуре в пределах 400-600°C с последующими процессами нанесения металлизационной пасты на поверхность керамики методом сеткографии и вжигания пасты. Изобретение позволяет создать высокопроизводительный способ металлизации алюмонитридной керамики с повышенной разрешающей способностью топологического рисунка металлизации. 1 табл.

Паста для металлизации алюмонитридной керамики // 2619616

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано для изготовления электронных приборов большой мощности из металлизированной высокотеплопроводной алюмонитридной (AlN) керамики. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение адгезии металлизации к керамике, что позволяет осуществлять высокотемпературную пайку металлизированной керамики в среде водорода. Указанный технический результат обеспечивается тем, что в состав пасты для металлизации алюмонитридной керамики, включающий молибден и марганец, введен тальк при следующих соотношениях компонентов, мас. %: Мо 78-80, Mn 5, тальк 15-17. 1 табл.