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  • 科技創新

    陶瓷膨脹系數和金屬膨脹系數選型決定陶瓷和金屬焊接的可靠性

      陶瓷和金屬焊接(釬焊、封接等)工藝確定過程中,因材料型號眾多,陶瓷材料和金屬材料膨脹系數的配型問題一直是讓材料人感覺十分麻煩的事情,每次都需要查資料,而一些不是常用的材料配型資料又不是那么容易檢索,今天給大家根據已有資料和自身多年來的經驗對陶瓷和金屬焊接(釬焊、封接等)應用中的材料配型問題做了一下總結。

      陶瓷和金屬進行焊接(釬焊、封接等)選用合適的金屬材料時,原則上兩者的膨脹系數相差在1.6×10-6/K的范圍內,適合控制在1.0×10-6/K左右;還有重要的一點是,工件的工作溫度范圍是不可忽略的重要因素,因為常規的膨脹系數參數多是0~200℃的范圍內,如果工件工作溫度超出常規性能參數范圍就需要考慮兩者材料的工作溫度匹配性,再者多數合金材料具有一定的居里點溫度,達到居里點溫度后膨脹系數變化曲線趨勢改變較大。所以可靠的陶瓷和金屬焊接(釬焊、封接等)件需要考慮每個溫度段的材料匹配性才可以。

      氧化鋁陶瓷、氧化釔陶瓷、金屬陶瓷、藍寶石、滑石瓷(7.2~7.8×10-6/K)和金屬焊接(釬焊、封接等)時,可以選用4J33、4J34(6.6~7.4)×10-6/K、4J45(6.5~7.2)×10-6/K、4J6(7.5~8.5×10-6/K、鉑(9.0)、銥(6.5)、鈮(7.8)、鉭(6.5)等;氮化硅陶瓷(2.8×10-6/K)、氮化鋁陶瓷(4.6×10-6/K)、碳化硅陶瓷(3.7×10-6/K)、莫來石陶瓷(5.0×10-6/K)和金屬進行焊接(釬焊、封接等)時,可以選用4J29(4.6~5.2×10-6/K)、4J44(4.3~5.2×10-6/K)等;鎂橄欖石陶瓷(9.7×10-6/K)、氧化鋯陶瓷(9.5~10.5×10-6/K)陶瓷和金屬焊接(釬焊、封接等)時,可以選用4J52、4J54等。匹配性合適的陶瓷和金屬材料是實現高可靠性陶瓷和金屬進行焊接(釬焊、封接等)基本前提。

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