ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металловедение спаев металлов с неметаллами из "Металловедение пайки " Природа сил связи, обеспечивающих при пайке соединение металлов с неметаллами, к настоящему времени мало изучена. Имеется ряд гипотез, объясняющих причины взаимодействия расплавов металлических припоев с неметаллами и высокой прочности образующихся спаев. [c.171] С увеличением содержания кислорода в расплаве меди краевой угол смачивания ею окислов алюминия и магния понижается. Аналогичное влияние оказывает содержание кислорода в расплаве меди на понижение меж-фазного натяжения при смачивании расплавом припоя окислов алюминия и магния (рис. 93). Способность кислородсодержащих металлов смачивать поверхность окис-ных систем стали использовать на практике для пайки керамических материалов. [c.174] При взаимодействии расплавов металлов с графитом и алмазом характер протекающих на межфазной границе процессов может быть самым различным. [c.175] При смачивании расплавленными металлами графита и алмаза, как и при смачивании металлов и окислов металлов, факторами, определяющими получение прочного спая, являются природа сил связи и характер химического взаимодействия между ними. Как показывают многочисленные эксперименты, смачивание графита и алмаза происходит теми элементами, которые интенсивно взаимодействуют с образованием карбидов, растворяют углерод или диффундируют в твердую фазу. [c.175] В энергетическом отношении углерод и алмаз мало отличаются между собой, поэтому энергетические эффекты химических превращений этих веществ имеют близкие значения. [c.175] При взаимодействии алмаза (графита) с элементами, инертными к углероду, смачиваемость достигается в результате дисперсионного взаимодействия. При этом между ними проявляются силы адгезии. [c.176] Сравнение интенсивности взаимодействия между графитом (алмазом) и металлами позволило составить ряды по степени убывания адгезионной активности для четвертого периода Ti, r(V), Мп, Fe, Со, Ni для пятого периода Zr, Nb, Mo, Pd для шестого периода W, Pt. [c.176] В производстве наиболее часто применяют пайку металлов с керамикой, стеклом, кварцем, полупроводниками, графитом. При применении металлических припоев в соединении основного металла с неметаллом образуются два вида спаев металлический — между основным металлом и припоем и металло-неметалличе-ский между припоем и неметаллическим материалом. [c.177] Образование связей между керамикой и металлом. (или металлическим покрытием, наносимым вжиганием) происходит в результате химических реакций по границе миграции стеклофазы. [c.178] В процессе вжигания во влажной азотно-водородной среде (3 1) при температуре 1300—1600° С молибденомарганцевой пасты (80% Мо и 20% Мп) происходит окисление марганца до окиси марганца, вступающей во взаимодействие с керамикой с образованием алюмината марганца МпО-АЬОз (марганцевой шпинели), который при нагреве находится в размягченном состоянии. При достижении температуры 1400 С, когда начинается заметное спекание частиц молибдена, размягченная шпинель соединяет металлизируюш,ий слой с керамикой (рис. 96). [c.178] При соединении керамики с титаном на границе раздела припой — керамика для образования прочного спая требуется определенное содержание титана (до 20— 30%), что обеспечивается регулированием толщины прослойки припоя и режимом пайки. Положительная роль титана в образовании связи между керамикой и металлическим припоем подтверждена результатами прочностных испытаний и микрорентгеноспектральным анализом. Распределение титана в зоне спая керамики с припоем показано на рис. 99. [c.180] Свойством активно взаимодействовать с керамическими материалами наряду с титаном обладает цирконий, поэтому их вводят в состав припоев для пайки керамики Б качестве активных составляющих. [c.181] Характер взаимодействия ковара с керамикой при применении припоя Ti (50%)—Си (50%) представлен на рис. 101, Аналогично пайке керамики со сталью Х18Н10Т в данном случае наблюдается переходный слой на границе керамики и зоны сплавления. [c.182] При пайке керамики с коваром с использованием припоев Ti — Си (50% и 50%) и ПМ-17 происходит образование переходных слоев на границе керамики с металлизационным покрытием (рис. 103). Микротвердость зон шва представлена в табл. 23. [c.182] Соединение стекла с металлом. Соединение стекла с металлом осуществляется посредством химического взаимодействия окислов металлов с расплавленным стеклом при условии обеспечения определенного микрорельефа металлической поверхности. [c.184] Образующиеся в процессе взаимодействия стекла с металлом химические соединения создают переходный слой с плавным изменением концентрации растворенных окислов металлов. [c.184] Предполагается, что прочность сцепления в спаях увеличивается с увеличением разницы в кислотности окисла металла и спаиваемого стекла [31]. [c.184] Вернуться к основной статье