Сглобки за спояване от керамика-към-метал и техники за метализиране
Общ преглед и основна инженерна функция
Сглобките от керамика--комбинират високата диелектрична и термична стабилност на керамиката от алуминиев оксид с пластичността и гъвкавостта на свързване на огнеупорните метали. Тези компоненти са проектирани за среда с висок-вакуум, високо-напрежение и екстремни термични-циклични среди, където традиционните еластомерни уплътнения или полимерни лепила се провалят.
Ключови експлоатационни характеристики
- Херметично запечатване: Възможност за постигане на скорости на изтичане на хелий от < 10^-9 Pa*m3/s при условия на UHV (ултра-висок вакуум).
- Устойчивост на термичен удар: Издържа на резки температурни преходи от криогенни нива до 600 градуса без разслояване на ставите.
- Механична цялост: Якостта на опън на споените съединения често надвишава якостта на срязване на самия керамичен основен материал.
Работен процес на метализиране и спояване
Създаването на надеждна, херметична връзка между не-метална керамика и метален проводник изисква строго контролиран много-етапен металургичен процес.
Изолиращ субстрат от алуминиев оксид
Покритие от молибден-манган (Mo-Mn).
Агломериране във водородна пещ (1300 градуса - 1500 градуса)
Галванически никелов слой (2 - 5 µm)
Активно/Ag-Cu спояване с метален хардуер (Kovar / SS304 / мед)
Тестване на течове с хелиев масспектрометър
Подготовка на повърхността и метализиране:Ние използваме конвенционалния метод на прах с молибден-манган (Mo-Mn), сито-отпечатан или боядисан върху целеви керамични повърхности, след което изпечен във влажна водородна атмосфера за образуване на плътна химическа-металургична връзка.
галванопластика:Плътен никелов слой е галванизиран върху основния слой Mo-Mn, за да се предотврати окисляването и да се оптимизира намокрянето по време на последващата операция на спояване.
Спояващи сплави:Използване на -сребро-мед (Ag-Cu) евтектични добавъчни метали с висока{0}}чистота (напр. Cusil) под вакуум или защитна атмосфера на инертен газ за свързване на компоненти със съответстващи коефициенти на топлинно разширение (CTE).
Общи комбинации от материали и съвпадение на CTE
Основен режим на повреда при запояване на керамика-към-метал е топлинно напрежение, предизвикано от несъответстващи стойности на коефициента на термично разширение (CTE) между керамичния и металния хардуер.
|
Метална сплав |
CTE (10^-6/K при 20-500 градуса) |
95% / 99% алуминиев оксид CTE |
Основно инженерно приложение |
|
Ковар (Fe-Ni-Co) |
5.1 - 5.3 |
7.5 - 8.2 |
Рентгенови тръби, вакуумни прекъсвачи на захранване, електронни вакуумни тръби |
|
OFHC мед |
16.5 |
7.5 - 8.2 |
Високо{0}}токови захранващи канали (използване на конусовидни{1}}натоварващи съединения) |
|
304 / 316L неръждаема стомана |
16.0 - 17.5 |
7.5 - 8.2 |
Фланцови вакуумни прекъсвачи, контролни прозорци |
|
Титан (клас 2/5) |
8.6 - 9.0 |
7.5 - 8.2 |
Корпуси за медицински импланти, аерокосмически сензорни тела |
Гарантиране на качеството и тестване за херметичност
Тъй като тези модули често служат като критични бариери в полупроводникови камери и аерокосмически системи, се прилага 100% проверка:
Откриване на теч на хелий:Всяка запоена сглобка се тества с високо-чувствителни масспектрометрични детектори за течове под вакуум.
Изпитване за разрушително срязване:Периодично издърпване на проби, за да се провери дали натоварванията при скъсване на ставите отговарят на минималните структурни прагове.
Рентгенови/ултразвукови изображения:Не-деструктивна оценка на вътрешни филета за спояване за откриване на кухини, не-намокрени зони или уловени микро-джобове от поток.
Често задавани въпроси
Въпрос: Каква е максималната-температура на изпичане за вашите керамични-метални модули?
О: Стандартните възли, използващи стандартни Ag-Cu добавъчни метали, могат да издържат многократно вакуумно изпичане-до 450 градуса. За по-високи термични изисквания могат да се определят високотемпературни сплави за спояване на благородни метали (като злато-мед или злато-никел) до 700 градуса.
В: Как смекчавате несъответствието на топлинното разширение между неръждаема стомана и алуминиев оксид?
О: Ние проектираме преходни напрежения-геометрии за облекчаване-като тънки-стенни перови-преходни прегради, изработени от Kovar или гъвкави медни втулки-които еластично поемат диференциалите на термичните деформации по време на високо-температурно спояване и експлоатационен термичен цикъл.
В: Можете ли да обработите-доставени от клиента метални компоненти за спояване?
A: Да. Редовно приемаме определени от клиента метални фланци, щифтове и компоненти на корпуса (при условие че са спазени сертификатите за материали и протоколите за чистота) за запояване директно върху нашите персонализирани-формовани алуминиеви изолатори.
Популярни тагове: керамични изолатори от алуминиев оксид, производители на керамични изолатори от алуминиев оксид в Китай, доставчици, фабрика, аксесоар за сглобяване на керамика, керамична втулка, керамичен дистанционен пръстен, керамична тръбна втулка за конектор, керамичен пръстен за шайба, керамичен дистанционер за износване
