(Lodning af keramikProduceret afWintrustek)

Ifølge ordbogen er lodning "sammenføjning af to metalstykker ved at smelte et lag messing eller spelter mellem de tilstødende overflader." Det er sandsynligvis et derivat af en fransk periode fra det 16. århundrede, der betyder "at brænde."

I det væsentlige smelter og flyder en lodning mellem de to materiale stykker under operationen. Ofte benævnt "befugtning" er denne proces afgørende, især når lodning af keramik. I disse dage kan forskellige materialer smeltes sammen for at skabe samlinger mellem dem; Materialer, der smelter ved temperaturer over 450 ° C, er kendt som kast, mens de, der smelter ved temperaturer under 450 ° C, er kendt som sælgere.

Lodning er en etableret metode til binding af keramik og er en flydende faseprocedure, der fungerer især godt til at skabe led og sæler. Komponenter, der bruges i elektronik- og bilindustrien, kan for eksempel let masseproduceres ved hjælp af lodningsteknikken.

Som alle er klar over, har keramik en begrænset tolerance for trækspændinger og er sprøde og stive. De har også lidt duktilitet. Keramik er derfor lavet til at blive stresset under komprimering, hvis det overhovedet er muligt. De er modtagelige for termiske chok, selvom de er ansat som termiske isolatorer. Imidlertid kan vi nu ændre disse egenskaber, der passer til specifikke formål, især ved at tilføje fibre, whiskers eller andre massestimulerende (forstærkende) partikler. Derudover kan de forbedre deres passende til en række anvendelser ved at udløse procesinducerede strukturelle ændringer.

Den primære sondring mellemLodning af keramikOg metaller er, at keramik ikke er befugtet af størstedelen af ​​almindelige lodningsmaterialer. Dette er på grund af disse materialers grundlæggende fysiske egenskaber, såsom deres potente kovalente og ioniske bindinger. Derudover er det vanskeligt at skabe stærke kemiske forbindelser til at forbedre vedhæftningen, da keramik er mere termodynamisk stabile end metaller. Af de forskellige teknikker, der kan bruges til at skabe acceptable led, er loddekeramisk sandsynligvis stadig den mest betydningsfulde og alsidige i den nuværende voksende anvendelse af keramik på grund af deres økonomiske betydning. Tidligere keramik fungerede effektivt ved stuetemperatur og udviste slidstyrke og isolerende egenskaber (uden stød).

Spørgsmålet om håndtering af servicevilkår ved høje temperaturer i oxidation eller ætsende miljøer med betydelige mekaniske træk førte til oprettelsen af ​​mere sofistikerede slags.
Der er et stærkt skub for at udvikle applikationer til keramik i termiske motorer og affaldsvarmningsanlæg, der genererer elektricitet. Alle af dem kræver muligvis keramisk lodning. En keramik med CTE i intervallet af nogle metaller med lav ekspansion er ekstremt usædvanligt og en velkommen forekomst for succesfuldt at afslutte lodningskeramisk. At designe samlinger, der skal understreges under komprimering, er en metode, der ofte bruges til at lukke kløften i CTE -værdier. Alternativt, når CTE -værdierne er markant forskellige, kan brugen af ​​mellemmaterialer give en blid overgang fra den laveste til den højeste værdi af ejendommen.

Følgende metoder anvendes til at tilskynde til fyldningsmetals befugtning af keramik og overfladeadhæsion:

1. indirekteBrodskeramiskinvolverer først at anvende et stof, typisk et metal, på den keramiske overflade i leddet, der kan befugtes af et standard fyldningsmetal uden befugtning af ubehandlede keramiske overflader.
Den metalliske belægning tjener som et stof, der broer mellemrummet mellem keramik og metal. Der skal udvises omhu for at forhindre, at keramikken bliver knækket af belægnings sintring -varmecyklus.
Den velkendte molybdæn-manganske belægning er typisk i denne klasse. For at male keramikken bruges en blanding af specielt fremstillede pulvere.

Derefter brændes det ved ca. 1500 ° C (2730 ° F) i en brintmiljøovn, som inducerer glasagtige keramiske materialer til at migrere til metalpulveret og fastgøre det til overfladen.
Til sputtering af metaller bruger andre relevante belægningsmetoder fysisk dampaflejring (PVD). Derefter udføres lodningskeramisk ved hjælp af standard lodning af fillermetaller, der er passende til det metal, der skal tilsluttes.

2. Brug af aktive fyldemetaller med unikke legeringskomponenter til direkte at lod keramikken. Beting og vedhæftning forbedres, når metaller med en høj affinitet til keramiske bestanddelkomponenter føjes til standard sølvbaserede lodningslegeringer.
På grund af dette hjælper metaller, der reagerer stærkt med ilt, som titanium, aluminium, zirkonium, hafnium, lithium, silicium eller mangan, almindelige lodningslegeringer med at holde sig til befugtning af oxidkeramik uden forudgående forberedelse.
Beting af siliciumcarbid eller siliciumnitrid hjælpes af metaller, der reagerer med silicium, kulstof eller nitrogen.