(Cerámica de soldaduraProducido porWintrustek)

Según el diccionario, la soldadura es "la unión de dos piezas de metal fusionando una capa de latón o empelado entre las superficies adyacentes". Lo más probable es que sea un derivado de un término francés del siglo XVI que significa "quemar".

En esencia, una fruaz se derrite y fluye entre las dos piezas de material durante la operación. A menudo se le conoce como "humectación", este proceso es crucial, particularmente cuando la cerámica de soldadura. En estos días, varios materiales pueden fusionarse para crear juntas entre ellos; Los materiales que se derriten a temperaturas superiores a 450 ° C se conocen como brasas, mientras que los que se derriten a temperaturas inferiores a 450 ° C se conocen como soldaduras.

Un método establecido para la cerámica de unión, la soldadura es un procedimiento de fase líquida que funciona especialmente bien para crear articulaciones y sellos. Los componentes utilizados en las industrias electrónicas y automotrices, por ejemplo, pueden producirse fácilmente utilizando la técnica de soldadura.

Como todos son conscientes, la cerámica tiene una tolerancia limitada para las tensiones de tracción y son frágiles y rígidos. También tienen poca ductilidad. Por lo tanto, la cerámica está hecha para ser estresada bajo compresión si es posible. Son susceptibles a los choques térmicos, incluso si se emplean como aisladores térmicos. Sin embargo, ahora podemos modificar estas características para adaptarse a propósitos específicos, especialmente agregando fibras, bigotes u otras partículas de estimulación de masa (reforzando). Además, pueden mejorar su idoneidad para una variedad de aplicaciones desencadenando alteraciones estructurales inducidas por el proceso.

La distinción principal entrecerámica de soldaduraY los metales es que la cerámica no está humedecida por la mayoría de los materiales de soldadura comunes. Esto se debe a las características físicas fundamentales de estos materiales, como sus potentes enlaces covalentes e iónicos. Además, es difícil crear conexiones químicas fuertes para mejorar la adhesión ya que la cerámica es más termodinámicamente estable que los metales. De las diversas técnicas que se pueden utilizar para crear articulaciones aceptables, la soldadura-cerámica es probablemente la más significativa y versátil en el uso creciente actual de la cerámica debido a su importancia económica. La cerámica anterior funcionó de manera efectiva a temperatura ambiente, exhibiendo resistencia al desgaste y cualidades aislantes (sin choques).

La cuestión de tratar las condiciones de servicio a altas temperaturas en entornos oxidantes o corrosivos con características mecánicas significativas provocó la creación de tipos más sofisticados.
Existe un fuerte impulso para desarrollar aplicaciones para la cerámica en los motores térmicos y las plantas de recuperación de calor residual que generan electricidad. Todos ellos pueden requerir soldadura de cerámica. Una cerámica con CTE en el rango de algunos metales de baja expansión es extremadamente raro y una ocurrencia bienvenida para completar con éxito la soldadura-cerámica. El diseño de juntas que se estresarán en compresión es un método utilizado con frecuencia para cerrar la brecha en los valores de CTE. Alternativamente, cuando los valores de CTE son significativamente dispares, el uso de materiales intermedios puede proporcionar una transición suave del valor más bajo al más alto de la propiedad.

Se emplean los siguientes métodos para fomentar la humectación de la cerámica y la adherencia de la superficie del metal de relleno:

1. IndirectoBrezing-cerámicaimplica primero aplicar una sustancia, típicamente un metal, a la superficie cerámica en la articulación que puede ser humedecida por un metal de relleno estándar sin mojar superficies cerámicas no tratadas.
El recubrimiento metálico sirve como una sustancia que cierra la brecha entre la cerámica y el metal. Se debe tener cuidado para evitar que la cerámica sea agrietada por el ciclo de calor de sinterización.
El conocido revestimiento de molibdeno-manganeso es típico en esta clase. Para pintar la cerámica, se usa una mezcla de polvos especialmente hechos.

Después de eso, se quema a aproximadamente 1500 ° C (2730 ° F) en un horno de entorno de hidrógeno, que induce materiales cerámicos vidriosos para migrar al polvo metálico y unirlo a la superficie.
Para pulverizar metales, otros métodos de recubrimiento aplicables utilizan deposición física de vapor (PVD). Posteriormente, la soldadura-cerámica se lleva a cabo utilizando metales de relleno de soldadura estándar que son apropiados para el metal que necesita estar conectado.

2. Uso de metales de relleno activos con componentes de aleación únicos para frenar directamente la cerámica. La humectación y la adhesión se mejoran cuando los metales con una alta afinidad por los componentes constituyentes de la cerámica se agregan a las aleaciones estándar de soldadura a base de plata.
Debido a esto, los metales que reaccionan fuertemente con el oxígeno, como el titanio, el aluminio, el circonio, el hafnio, el litio, el silicio o el manganeso, ayudan a las aleaciones de soldadura ordinarias con cerámica de óxido humectante sin ninguna preparación previa.
El carburo de silicio humectante o el nitruro de silicio es ayudado por metales que reaccionan con silicio, carbono o nitrógeno.