(Brazing CeramicWyprodukowane przezWintrustek)
Według słownika lutowanie to „łączenie dwóch kawałków metalu poprzez łączenie warstwy mosiądzu lub klestu między sąsiednimi powierzchniami”. Najprawdopodobniej jest to pochodna francuskiego terminu z XVI wieku, co oznacza „spalenie”.
W gruncie rzeczy obciążenie topi się i przepływa między dwoma kawałkami materiału podczas operacji. Często określany jako „zwilżanie” proces ten ma kluczowe znaczenie, szczególnie podczas lutowania ceramiki. Obecnie można połączyć różne materiały w celu tworzenia połączeń między nimi; Materiały, które stopiły się w temperaturach powyżej 450 ° C, są znane jako Brazes, podczas gdy te, które topią się w temperaturach poniżej 450 ° C, są znane jako lutownicy.
Ustalona metoda wiązania ceramiki, lutowanie jest procedurą fazy ciekłej, która działa szczególnie dobrze w tworzeniu połączeń i uszczelnień. Na przykład komponenty stosowane w przemyśle elektronicznym i motoryzacyjnym można łatwo produkować masowo za pomocą techniki lutowania.
Jak wszyscy są świadomi, ceramika ma ograniczoną tolerancję na naprężenia rozciągające i są kruche i sztywne. Mają też niewielką plastyczność. W związku z tym ceramika jest stresowana pod kompresją, jeśli to w ogóle możliwe. Są podatne na wstrząsy termiczne, nawet jeśli są zatrudnione jako izolatory termiczne. Możemy jednak teraz modyfikować te cechy, aby pasowały do określonych celów, szczególnie przez dodanie włókien, wąsów lub innych cząstek stymulujących masę (wzmacniające). Ponadto mogą poprawić swoją stosowność do różnych zastosowań poprzez wyzwalanie zmian strukturalnych indukowanych procesami.
Pierwotne rozróżnienie międzyCeramika lutowaa metale polega na tym, że ceramika nie jest zwilżona przez większość powszechnych lutowych materiałów. Wynika to z podstawowych cech fizycznych tych materiałów, takich jak ich silne wiązania kowalencyjne i jonowe. Ponadto trudno jest stworzyć silne połączenia chemiczne w celu poprawy przyczepności, ponieważ ceramika jest bardziej stabilna termodynamicznie niż metale. Spośród różnych technik, które można wykorzystać do tworzenia akceptowalnych stawów, luting-ceramika jest prawdopodobnie najbardziej znacząca i wszechstronna w obecnym rosnącym stosowaniu ceramiki ze względu na ich znaczenie ekonomiczne. Wcześniejsza ceramika działała skutecznie w temperaturze pokojowej, wykazując odporność na zużycie i właściwości izolacyjne (bez wstrząsów).
Kwestia radzenia sobie z warunkami obsługi w wysokich temperaturach w środowiskach utleniania lub żrących o znacznych cechach mechanicznych spowodowała stworzenie bardziej wyrafinowanych rodzajów.
Istnieje silny dążenie do opracowania zastosowań ceramicznych w silnikach termicznych i roślin odzyskiwania ciepła, które wytwarzają energię elektryczną. Wszystkie mogą wymagać lutowania ceramicznego. Ceramika z CTE w zakresie niektórych metali o niskiej ekspansji jest niezwykle rzadka i jest mile widzianym zjawiskiem w pomyślnym ukończeniu lutowskiej ceramiki. Projektowanie stawów, które mają być podkreślone przy kompresji, jest jedną metodą często stosowaną do zamknięcia luki w wartościach CTE. Alternatywnie, gdy wartości CTE są znacznie odmienne, zastosowanie materiałów pośrednich może zapewnić delikatne przejście z najniższej do najwyższej wartości nieruchomości.
Zastosowane są następujące metody, aby zachęcić do zwilżania ceramiki przez metal i przyleganie powierzchni:
1. PośredniBrazing-CeramicPolega na najpierw nakładaniu substancji, zwykle metalu, na powierzchnię ceramiczną w złączu, którą można zwilżyć standardowym metalem wypełniającym bez zwilżania nietraktowanych powierzchni ceramicznych.
Powłoka metaliczna służy jako substancja, która łączy lukę między ceramiką a metalem. Należy zachować ostrożność, aby zapobiec pęknięciu ceramiki przez cykl ciepła spiekania powlekania.
Dobrze znana powłoka molibden-mangańska jest typowa w tej klasie. Aby pomalować ceramikę, stosuje się mieszankę specjalnie wykonanych proszków.
Następnie jest spalany w około 1500 ° C (2730 ° F) w piecu środowisku wodorowym, który indukuje szkliste materiały ceramiczne do migracji do metalu proszku i przymocowania go do powierzchni.
W przypadku metali rozpylania inne obowiązujące metody powłoki stosują fizyczne osadzanie pary (PVD). Następnie prążkowana jest luting-ceramika przy użyciu standardowych metali wypełniaczy lutowych, które są odpowiednie dla metalu, które należy podłączyć.
2. Korzystanie z aktywnych metali wypełniaczy z unikalnymi elementami stopowymi do bezpośrednio obciążenia ceramiki. Zatokowanie i przyczepność są wzmacniane, gdy metale o wysokim powinowactwie do składowych składników ceramiki są dodawane do standardowych stopów lutowych na bazie srebra.
Z tego powodu metale, które silnie reagują z tlenem, takimi jak tytan, glin, cyrkon, hafnium, lit, krzem lub mangan, pomagają zwykłym stopom lutkowym do ceramiki tlenku bez żadnego uprzedniego przygotowania.
Zatok krzemowy węgiel lub azotek krzemu jest wspomagane przez metale, które reagują z krzemem, węglem lub azotem.
