Sestavy a techniky pokovování keramiky-na{1}}kov
Přehled a základní inženýrská funkce
Sestavy keramika-k{1}}kovu kombinují vysokou dielektrickou a tepelnou stabilitu keramiky z oxidu hlinitého s tažností a všestranností spojení žáruvzdorných kovů. Tyto komponenty jsou navrženy pro prostředí s vysokým-vakuem, vysokým-napětím a extrémními tepelnými-cykly, kde tradiční elastomerová těsnění nebo polymerová lepidla selhávají.
Klíčové výkonové charakteristiky
- Hermetické těsnění: Schopné dosáhnout rychlosti úniku helia < 10^-9 Pa*m3/s za podmínek UHV (ultra-vysoké vakuum).
- Odolnost proti tepelnému šoku: Odolává náhlým teplotním přechodům z kryogenních úrovní až do 600 stupňů bez delaminace spoje.
- Mechanická integrita: Pevnost v tahu pájených spojů často převyšuje pevnost ve smyku samotného keramického základního materiálu.
Pracovní postup procesu metalizace a pájení
Vytvoření spolehlivého, hermetického spojení mezi -kovovou keramikou a kovovým vodičem vyžaduje přísně kontrolovaný vícestupňový metalurgický proces.
Izolační substrát z oxidu hlinitého
Molybden-manganový (Mo-Mn) povlak
Slinování ve vodíkové peci (1300 stupňů - 1500 stupňů)
Vrstva galvanizovaného niklu (2 - 5 µm)
Active/Ag{0}}Cu pájení s kovovým hardwarem (Kovar / SS304 / měď)
Testování těsnosti hmotnostním spektrometrem helia
Příprava povrchu a metalizace:Využíváme konvenční metodu molybdenového-manganového (Mo-Mn) prášku, sítotiskového-tisku nebo malování na cílené keramické povrchy, poté vypalování ve vlhké vodíkové atmosféře za účelem vytvoření pevné chemické-metalurgické vazby.
Galvanické pokovování:Hustá vrstva niklu je galvanicky pokovena přes Mo-Mn základní vrstvu, aby se zabránilo oxidaci a optimalizovalo smáčení během následné operace pájení.
Pájecí slitiny:Využití eutektických přídavných kovů -stříbra-mědi (Ag-Cu) (např. Cusil) ve vakuu nebo v ochranné atmosféře inertního plynu ke spojování součástí se shodnými koeficienty tepelné roztažnosti (CTE).
Společné kombinace materiálů a CTE Matching
Primárním způsobem selhání při pájení keramiky-na{1}}kov je tepelné namáhání vyvolané nesprávnými hodnotami koeficientu tepelné roztažnosti (CTE) mezi keramikou a kovovým hardwarem.
|
Kovová slitina |
CTE (10^-6/K při 20-500 stupních) |
95% / 99% Alumina CTE |
Primární inženýrská aplikace |
|
Kovar (Fe-Ni-Co) |
5.1 - 5.3 |
7.5 - 8.2 |
Rentgenové trubice, vakuové výkonové zhášedla, elektronické elektronky |
|
OFHC měď |
16.5 |
7.5 - 8.2 |
Vysoko{0}}proudé průchodky (využívající zúžené{1}}odlehčovací spoje) |
|
Nerezová ocel 304 / 316L |
16.0 - 17.5 |
7.5 - 8.2 |
Přírubové vakuové zlomy, instrumentační výřezy |
|
Titan (2/5 stupeň) |
8.6 - 9.0 |
7.5 - 8.2 |
Pouzdra lékařských implantátů, tělesa leteckých senzorů |
Zajištění kvality a testování hermetičnosti
Protože tyto sestavy často slouží jako kritické bariéry v polovodičových komorách a leteckých systémech, je vynuceno 100% ověření:
Detekce úniku helia:Každá pájená sestava je testována pomocí vysoce citlivých detektorů netěsností hmotnostního spektrometru ve vakuu-.
Destruktivní střihové zkoušky:Pravidelné vytahování vzorku k ověření, že zatížení při přetržení spoje splňuje minimální konstrukční prahy.
Rentgenové/ultrazvukové zobrazování:Ne-destruktivní vyhodnocení vnitřních pájecích koutů k detekci dutin, -smáčených zón nebo zachycených mikro-kaps tavidla.
Často kladené otázky
Otázka: Jaká je maximální teplota vypalování-pro vaše keramické-kovové sestavy?
Odpověď: Standardní sestavy využívající standardní Ag-Cu výplňové kovy vydrží opakované vakuové vypalování-až do 450 stupňů. Pro vyšší tepelné požadavky lze specifikovat vysokoteplotní pájecí slitiny ušlechtilých kovů (jako je zlato-měď nebo zlato-nikl) až do 700 stupňů.
Otázka: Jak zmírníte nesoulad tepelné roztažnosti mezi nerezovou ocelí a oxidem hlinitým?
Odpověď: Navrhujeme přechodové napěťové-geometrie{1}}, jako jsou tenkostěnné{2}}přechodové lemy{3}}hrany vyrobené z Kovaru nebo flexibilní měděné návleky,-které pružně absorbují rozdíly tepelného namáhání během vysokoteplotního pájení a provozních tepelných cyklů.
Otázka: Dokážete zpracovat kovové součásti-dodané zákazníkem k pájení?
A: Ano. Pravidelně přijímáme zákaznické-kovové příruby, kolíky a součásti pouzdra (za předpokladu, že jsou splněny certifikace materiálu a protokoly o čistotě) k přímému napájení na naše zakázkové -lisované hliníkové izolátory.
Populární Tagy: keramické izolátory z oxidu hlinitého, Čína výrobci keramických izolátorů z oxidu hlinitého, dodavatelé, továrna
