Паста для металлизации бериллиевой керамики

Паста для металлизации бериллиевой керамики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. A. Евсеев. В. Е. Корепанов, Н. Н. Камадеева, О. В. Оноприенко, В. Н. Рождественский и С. Г. Брук (7I) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ БЕРИЛЛИЕВОЙ

КЕРАМИКИ

Изобретение относится к составам паст для металлизации керамики из чистой окиси бериллия, не содержашейстекло-, фазы, и может быть использовано в производстве вакуумплотных металлокерамических узлов в жектронной, радиотех5 ническо й, електротехническо и промйшлен-. ности и других отраслях науки и техники.

Известен состав для металлизации керамики из окиси бериллия, содержащий, 10 вес.%: трехокись молибдена, двуокись марганца, окись меди и стеклофритту. Причем в стеклофритту входят. &О,А6 О,% О и СаОС13, Недостатком укаэанной пасты являет1 35 ся то, что она непригодна для соединения керамики с металлом припоями на основе меди и золота, так как температура. вжигания ее близка к температуре плавления припоя.

Наиболее близким техническим решением является паста, содержашая компоненты при следуюшем нх соотношении, вес.%:

Молибден 70-86

Ферромарганец 1-9

Минер ализа тор,8-2 3

Мкнерализатор содержит, вес.%:

Ы О 45-65, А О 15-25, МдО 15-30.

Вжигание металлнзационного покрытия осушествляют в электроводородных печах в среде формигаза при 11501300 С(2).

Этот состав пасты предусматривает соединение металлических деталей и металлизнрованной керамики припоями ПСр72 и Ср 99, 99 и не обеспечивает получения надежных металлокерамических соединений при пайке высокотемператур- ными припоями, например, золотомедным

ПЗлМ37, 5В. При пайке высокотемпературными припоями жидкий припой проникает вглубь металлиэационного слоя, вытесняет оттуда стеклофазу и нарушает образовавшиеся при вжиганнн связи между керамикой и молибденом, в результате чего ухудшается вакуумная плотность и

2 4 (70 г на 100 r смеси порошка) . Для металлизации держателей — состав, содержащий 73% ланолина, 22% циатима 2012 м, 5% вазелинового масла (13% от. общего веса пасты) .

Состав органической связки может быть различным в зависимости от способа нанесения металлизационного покрытия (пульверизация, намазка, окунание, сеткография или метод переноса пленки).

Пасту наносят на образующую поверхность диска методом ручной намазки кисточкой, а на держатели методом сеткографии. Толщина сырого металлизационного покрытия составляет 90-100 мкм.

Вжиганпе металлизационного покрытия осуществляют в электроводородных печах в атмосфере формигаза (водород 25 об.%, азот 75 об.% при 1200-1350 @

Никелирование осуществл пот как гальваническим, так и химически методами.

Толщина никелевого покрытия составляет

3-6 мкм.

Для йойфоля прочности сцепления покрытия с керамикой проводят пайку медных манжет к металлиэированным дискам припоями ПСр-72 и ПЗлМ37, 5В и пайку к металлизированным держателям штырьковых, и полосковых никелевых выводов серебром и медью.

Результаты испытаний приведены в таблице в сравнении с известной пастой..

3 71555 механическая прочность металлокерамического узла.

Цель изобретения — повышение механической прочности, термостойкости и обеспечение вакуумной плотности металлокерамическихсоединенийприпайке высокотемпературными припоями.

Для достижения указанной пели паста для металлиэации бериллиевой керамикй, включа1скцая молибцен, ферромарганец и 1О

Ыинералиэатор, содержит в качестве мине- рализатора стеклоцемент при следуквцем соотношении компонентов, вес.%:

Молибден 75-86 . Ферромарганец 1-9 15

Стеклоцемент, 5-20

Прйчем- стеклоцем ент имеет следующий состав, вес.%:

Окись кремния 5 1,5

Окись алюминия 20,0 gp

Окись кальпия 10,0

Окись марганца 5,5

Окись магния 4,0

Окись бора 1,5 25

Окись циркония 7,5

Для приготовления пасты готовят несколько смесей ингредиентов, содержа-. щих 70-90% молибдена, 5-9% ферромар-ганца и 5-26% стеклоцемента. ЗО

В качестве органической связки исполь зуют: для металлизации дисков — 3%-ный

- раствор, коллоксилина в изоамилацетате

Диски ф66 мм., » 3,0

1260

>3,0

1260

Ъ3,0

1260

4-6

1260

1350

1260

ПСр-72

5-9

5 86 9

5 90 5

9 86 5

15 80 5

20 75 . 5

25 70 5

12 83 5

12 83 5

12 83 5

12 83 5

12 83 5

12 83 5

12 83 5 3,0

>3,0

) 3,0

>3,0

>3;0

>3,0

>3,0

>3,0

> 3,0

715552

Продолжение таблицы емпература вжпгания, о пасты, С

Требования, ТУ

Припой

Тип изделий

Усилие

Состав пасты, вес.% отрыва, кгс

Стекло- Мо Ге МИ цемент

Ср 99,99 9-10кг вывод 1Р 4,0

Си 8-10кг вывод >4,0

12 83

Держатели

12 83

Диски

166 мм

Известный состав 1260 ПЗпМ37,5В (1 > 3,0

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из таблицы, прочность сцен-15 сить надежность, ресурсоспособность и ления покрытия предлагаемого состава с долговечность. керамикой выше, чем известного, при найке как высокотемпературными припоями (ДЗл М 37, 5В; Си ),òàê и низкотеипе- Ф 0 р м у л а и 3 о б р е т е н и я ратурными припоями (ПСр-72, Ср 99,99).20

Оптимальная добавка стеклоцемента . 1.Паста для металлизации бериллиевой находится в пределах 5-20 вес.% при керамики, включакщая молибден, ферродальнейшем увеличении его количества марганец и минерализатор, о т л и ч à toпрочность сцепления уменьшается. m a я с я тем, что, с целью повышения

Испытания вакуумной плотности метал- >5 механической прочности,. термостойкости, локерамического узла (спай металлизиро- и обеспечения вакуумной плотности меванного диска с медной манжетой) осу- таллокерамических соединений при пайке шествляют на течеискателе ПТИ-7А после высокотемцературными припоями, она проведения термоударов в режиме 20

1, содержит в качестве минерализатора

700 -20 С изделия помешают в нагретую 30 стеклоцемент при следующем соотношении о до 700 С печь, а затем охлаждают вен- компонентов, вес.%: тилятором до 20 С на воздухе. Молибден 75-86

Такие узлы выдерживают до 18-25 Ферромарганец 1-9 термоударов, сохраняя вакуумную плот- Стеклоцемент 5-20 ность (требование ТУ вЂ” сохранение ва- 35 2. Паста по п. 1, о т л и ч а юкуумной плотности после 5-ти термоуда- щ а я с я тем, что она содержит стеклоров). цемент следующего состава, вес.%:

Предлагаемый состав пасты позволит Окись кремния 51,5 заменить в отдельных типах СВЧ-нрибо- .Окись алюминия 20,0 ров металлизированные детали из мате- о Окись кальция 10,0 риала "Брокерит-9" деталями нз чистой Окись марганца

Ф. окиси бериллия, имеющей более высокие Окись магния физико-технические свойства, так как Окись бора 1Д5 применение ее в этих приборах сдержива- Окись цирконйя з

75 ется из-за отсутствия металлйзационной Источники информапии, пасты, обеспечивающей надежное и вакуум- принятые во внимание прн экспертизе плотйое металлизацнонное покрытие цри 1. Патент США № 3647519, пайке высокотемпературными припоями. кл. 1 17-71, опублик. 1972.

Применение керамики из чистой окиси 2. Авторское свидетельство СССР бериллия в СВЧ-приборах позволит повы- > № 568622, кл. С 04 В 41/1 4 1974.

Составитель С. Шахиджанова

Редактор Л. Долиннч Техред М. Кузьма Корректор. М. Внгула заказ 9613/5 Тираж 67 1 Подписное

UHMNHA Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5