Способ соединения металла с керамикой

 

Kzacc 49h 361о № 147902

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л0 212

В. Б. Рабкин

СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ МЕТАЛЛА С КЕРАМИКОЙ

Заявлено 5 сентября 1959 г, за М 703573/25 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» No 11 за 19á2 -.

Б предлагаемом способе соединения металла с керамикой, с целью подбора равных коэффициентов расширения пары, в качестве материала для металлических деталей применяют металлические псевдосплавы с заданным коэффициентом линейного расширения, величину которого определяют по формуле

a = ui Х+ (1 — Х) ир, где а„— коэффициент расширения псевдосплава; а1 и а — коэффициенты расширения входящих металлов;

Х вЂ” объемная концентрация металла с аь

При необходимости изготовить сплав, согласованный по тепловому расширению с керамикой, у которой средний коэффициент теплового расширения в рассматриваемом интервале температур равен аа, необходимо выбрать такие два металла, не растворяющиеся 1 или почти не растворяющиеся) друг в друге в твердом состоянии, из которых один имеет средний коэффициент теплового расширения п (а„, а другой— средний коэффициент теплового расширения а2)п„Эти металлы берутся в объемном отношении, которое приближенно (с точностью 10 — 15 /а) выражается уравнением а =ai Х+ (1 — Х) а2, где Х вЂ” объемная концентрация в долях единицы металла с коэффициентом расширения à .

Из этих металлов изготовляется псевдосплав прессованием предварительно полученной однородной смеси тонких порошков обоих металлов и спеканием прессовок выше температуры плавления более легкоплавкого компонента, или спеканием смеси порошков, засыпанной в керамическую форму при той же температуре, или пропиткой предварительно спрессованной из порошка и спеченной заготовки из тугоплавкого металла расплавленным легкоплавким металлом.

Из полученных заготовок резанием или давлением изготовляются детали необходимой формы. № 147902

Если необходимое согласование коэффициентов теплового расширения на опытном образце не достигнуто, состав сплава корректируется.

При выборе компонентов сплава необходимо, чтобы: компоненты не раство|рялись друг в друге в твердом состоянии и не образовали интерметаллических соединений; температура плавления легкоплавкого компонента лежала выше температуры пайки и выше верхнего предела рабочих температур; компоненты или один из них обладали необходимыми для сплава физическими и химическими свойствами; компоненты или один из них обладали хорошей обрабатываемостью давлением,и резанием; легкоплавкий компонент удовлетворительно смачивал тугоплавкий компонент.

При этом для создания согласованных по тепловому расширению соединений с керамикой, которая имеет коэффициент теплового расширения от 55 до 135.10 — 7 /град., в качестве металла можно применять металлокерамические псевдосплавы медь — молибден и медь — вольфрам. Последний можно применять для получения сплавов с коэффициентом от 55 до 70.10 7, а сплав медь — молибден для получения сплавов с коэффициентом от 65 до 135.10 — 7.

Для изготовления сплавов берется медный порошок марки МП-2, просеянный через сито 180 меш., и молибденовый порошок, являющийся полуфабрикатом при производстве компактного молибдена, просеянный через сито 200 меш.

Состав молибденового порошка:

Насыпной вес, %м

Ре,О,, О

1,1-1-1,2

Следы

Не более

0,045 я

Не более

О,бо

Порошки смешиваются в количествах в соответствии с уравнением

a (= n> Х+ (1 — Х) ая в цилиндрическом барабане, футерованном медью, в течение 4 — 6 час.

Предмет изобретения я =ni Х+ (1 — Х) а, где а — коэффициент расширения псевдосплава; а1 и а; — коэффициенты расширения входящих металлов;

Х вЂ” объемная концентрация металла с аь и выбирают в зависимости от коэффициента расширения керамики в заданном температурном интервале.

Способ соединения металла с керамикой, отличающийся тем, что, с целью подбора равных коэффициентов расширения пары, в качестве материала для металлических деталей применяют металлические псевдосплавы с заданным коэффициентом линейного расширения, величину которого определяют по формуле