Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Indukcyjne lutowanie złączy ceramika-metal w przepustach próżnioszczelnych

Zawada A., Ligier W., Konarski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2018

|

Vol. 59, nr 12

63--65

PL

W artykule opisano laboratoryjną metodę lutowania złączy ceramika-metal w przepustach próżnioszczelnych, na przykładzie wysokonapięciowego przepustu WN10, który jest przeznaczony do wprowadzania napięcia 10 kV do aparatury wysokopróżniowej.

EN

The article describes a laboratory method of brazing of ceramic-metal joints in vacuum-tight feedthroughs, on the example of high-voltage WN10 feedthrough, which is designed for introducing 10 kV voltage into high-vacuum equipment.

2

Wykorzystanie energii kinetycznej tarcia i fali detonacyjnej do metalizacji ceramiki

Chmielewski T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2012

|

z. 242

3-157

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie metalizowania ceramiki z wykorzystaniem dwóch metod niskoenergetycznych (stanowiących twórczą adaptację znanych wcześniej metod do innego zastosowania), bazujących na podobnym mechanizmie powstawania połączenia, gdzie energia kinetyczna obracającego się ciała i energia kinetyczna cząstek w strumieniu natryskowym zostaje wskutek tarcia zamieniona na ciepło i dostarczona w określonej ilości, bezpośrednio do formowanego połączenia. Opisano również uwarunkowania formowania połączenia ceramika-metal w kontekście specyfiki dyfuzji w ceramice, jak i wpływu obciążeń mechanicznych na procesy dyfuzyjne w ceramice. Przedstawiono opracowane przez autora procesy metalizowania ceramiki z zastosowaniem metody detonacyjnej i tarciowej. Przeprowadzono szereg analiz numerycznych naprężeń formowanych w złączach jak i pól temperatury, ukierunkowanych na dobór parametrów procesów metalizowania, które następnie zweryfikowano doświadczalnie. Przedstawiono badania strukturalne uzyskanych powłok metalizacyjnych. Zaprezentowano opracowaną przez autora metodę pomiaru naprężeń własnych w powłokach metalizacyjnych opartą na pomiarach krzywizny wygięcia układu podłoże-powłoka. Zaprezentowano przykład zastosowania opracowanej powłoki metalizacyjnej do połączeń lutowanych ceramika-stal.

EN

This paper presents the problem of metallization of ceramic using two low-energy methods (creative adaptation of known methods for other uses), based on a similar mechanism of joint formation, where the kinetic energy of friction and detonation wave is directly transformed into heat and delivered in a specified amount directly to the created joint. It also describes the conditions of formation of ceramic-metal joints in the context of diffusion characteristics in the ceramic and the influence of mechanical loads on diffusion processes in ceramic. Developed by the author, the two ceramic metallization processes using the detonation and friction methods have been presented. A series of numerical analyses of stresses and temperature fields formed in the joints have been conducted, aimed at the selection of metallization parameters, and experimentally verified. Structural investigations of the obtained metallized coatings have been shown. The method developed by the author for measuring residual stresses in metallized coatings based on curvature measurements of the substrate-coating system has been described. An example of application of the developed metallized coating to brazed ceramic-steel joints has been attached.

3

Zastosowanie cermetu Cu-Cu₂O do spajania ceramiki korundowej z metalami

Kaliński D., Chmielewski M., Olesińska W., Pietrzak K., Choręgiewicz K.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 8

50-52

PL

Przedmiotem badań były przemiany chemiczne na powierzchni ceramiki korundowej wygrzewanej z miedzią w obecności tlenu in statu nascendi w atmosferze azotu o zawartości tlenu ok. 1,5 ppm i w próżni 10⁻⁵ Pa oraz wpływ wytworzonych faz na wytrzymałość mechaniczną złączy ceramika-miedź. Wytrzymałość mechaniczna połączeń pozwala oszacować wpływ zjawisk powierzchniowych i reakcji między aktywnymi chemicznie składnikami na degradację warstwy wierzchniej ceramiki, a zatem oszacować jakość wykonanego połączenia. W przypadku miedzi spiekanej na ceramice korundowej w obecności aktywnego tlenu in statu nascendi z redukcji Cu₂O. Nowe fazy wiążące oba materiały to spinele CuAlO₂ i CuAl₂O₄ i eutektyka CuCu₂O. Wytrzymałość mechaniczna tego połączenia zależy od ilości aktywnego tlenu. Najwyższą wytrzymałość i powtarzalność wyników (+/-8 MPa) mają złącza o zawartości 10 do 30% Cu₂O, powyżej 50% Cu₂O wytworzone składniki aktywne migrują w głąb ceramiki powyżej 5µm. Zaletą złączy o wysokiej wytrzymałości jest, że pod wpływem obciążenia odkształcają się plastycznie.

EN

We examined the chemical changes which occur on the surface of alumina ceramic sintered with copper in the presence of in-statu-nascendi oxygen and titanium in the TiH2 form. The process was conducted in a nitrogen atmosphere with about 1.5 ppm of oxygen. The effect of the newly formed phaseson the mechanical strength of theceramic/copperjoints was examined. The mechanical strength of the joints permits estimating how the phenomena taking place on the ceramic surface and the reactions that occur between the chemically active components degrade the near-surface layer of the ceramic, and thereby enables estimating the quality of the joint. In the case of copper sintered on corundum ceramic in the presence of in-statu-nascendi oxygen (from the reduction of Cu₂O). The new phases which bind the two materials are the CuAl₂O and CuAl₂O₄ spinels. The mechanical strength of this joint depends on the amount of active oxygen. The highest strength and the best reproducibility (± 8 MPa) of the results were achieved in the joints with 10-30% of Cu₂O, whereas above 50% of Cu₂O the active constituents of the process migrate into the ceramic substrate to a depth of above 5 µm. Under load, these joints deformed plastically.

4

Próżnioszczelne izolatory przepustowe do zastosowań specjalnych

Iwanejko I., Grodziński A., Pytlak-Żółtowska A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 8

47-49

PL

W pracy przedstawiono wyniki mikroanalizy rentgenowskiej złączy ceramika-metal w izolatorach wytworzonych metodą metalizacji proszkowej i metodą lutów aktywnych. Zaprezentowano opracowane specjalne izolatory przepustowe wykonane całkowicie z materiałów niemagnetycznych oraz przepusty wysokotemperaturowe do pracy przy prądach znamionowych z zakresu 800...1600 A.

EN

The paper describes the X-ray microanalysis of the ceramic-to-metal seals that are produced by the sintered-metal-powder seals and active metal seals methods. High current (800...1600 A) and nonmagnetic feedthroughs are presented.

5

Próżnioszczelne przepusty prądowe ze złączami ceramika-metal

Grodziński A., Iwanejko I., Pytlak-Żółtowska A., Szymański A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 1

98-102

PL

W pracy opisano metody wykonywania złączy ceramika-metal stanowiące podstawę dla wytwarzania próżnioszczelnych przepustów prądowych stosowanych w urządzeniach wysokiej próżni. Przedstawiono wyniki mikroanalizy rentgenowskiej złączy ceramika-metal w przepustach wytworzonych metodą metalizacji proszkowej i metodą lutów aktywnych. Zaprezentowano opracowane przepusty wysokoprądowe i wysokonapięciowe, przepusty specjalne wykonane całkowicie z materiałów niemagnetycznych oraz przepusty wysokotemperaturowe do pracy w temperaturze 600°C. Podano przykłady zastosowań opracowanych przepustów.

EN

The paper presents the technology of ceramic-to-metal seals used in vacuum-tight feedthroughs designed to work in high vacuum systems. It also describes the X-ray microanalysis of the ceramic-to-metal seals that are produced by the sintered-metal-powder seals and active metal seals methods. High current, high voltage, nonmagnetic, and high temperature feedthroughs (up to 600°C) are presented. The application of developed feedthroughs is given.

6

Spajanie ceramiki SiC i kompozytów Al2O3-SiC z metalami

Włosiński W., Olesińska W., Jagoda A.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 12

363-368

PL

Przedstawiono wyniki badań nad spajaniem ceramiki SiC i kompozytów korundowo-weglikowych, których powierzchnię aktywowano tytanem, chromem i miedzią. Tytan i chrom nakładano techniką sputteringu, miedź nakładano metodą elektrochemiczną. Badano mikrostrukturę wytworzonych warstw i złączy SiC-Mo i Al2O3-SiC/FeNi42 spajanych lutem CuMn12Ni3 i miedzią w atmosferze azotu oraz wytrzymałość mechaniczną. Badania złączy, w których powierzchnia ceramiki aktywowana była również chromem, nie wykazały defektów mechanicznych powstających w procesie spajania, powierzchnia ceramiki pokryta była ciągłą warstwą lutu. Analiza fazowa powierzchni złączowej wykonana metodą dyfrakcji rentgenowskiej wykazała obecność faz MeSiC. Wytrzymałość mechaniczna złączy lutowanych z ceramiką, której powierzchnia była modyfikowana warstwami Ti, Cr i Cu, jest wystarczająca dla aplikacji elektronicznych.

EN

The paper presents the results of studies on joining SiC ceramics and Al2O3-SiC with the ceramic surface being activated by titanium, chromium or copper. Titanium and chromium were deposited by the sputtering technique, and copper - by the electro-chemical method. The microstructures of the SiC/Mo and Al2O3-SiC/FeNi42 joints brazed with the CuMn12Ni3 solder and copper in a nitrogen atmosphere were examined and the results discussed. The presented paper includes the results: -diffraction pattern of sintered layers (Tab. 1, Fig. 1), -microstructures of the joints SiC/Mo and Al2O3-SiC/FeNi42 (Figs. 3-5, 7), -mechanical strength of the joints (Tab. 2, Fig. 6). The joints, in which the ceramic surface was activated in addition with chromium, do not contain mechanical defects caused by the joining process, and the ceramic surface is covered with a continuous layer of the solder. A phase analysis of the interface surface identified a MeSiC phase. The lowest number of new phases was observed in the case of SiC ceramics with chromium and titanium layers. Besides TiC, Ti3SiC2 and Cr2C phases were identified. The amount of the new dispersive phases is rising in the presence of manganese. High mechanical strength was obtained only for joints with the layers containing chromium and titanium. SiC/Mo and Al2O3-SiC/FeNi42 joints soldered by the layers with chromium and titanium have continues and compact microstructures on all the length of the joint. There was obtained a barrier layer in the SiC ceramics (Fig. 2). The thickness of the barrier of Ti3SiC2 was about 1 [micro]m. The ternary of Ti3SiC2 compound shows a combination of properties that is unparalleled among ceramic materials (Fig. 9). In the joining processes, it is advantageous when the interface formed on the ceramics contains high plasticity phases, since they enable relaxing the thermal stresses generated when joining the materials with greatly differing thermal properties. There were no new phases on the surface of composite ceramics. The surface with a chromium layer was wetted very well by the solder, which was similar to the behaviour of silicon nitride ceramics (Fig. 8). For electronic application the mechanical strength of the joints is sufficient.