সিরামিক এবং ধাতু ব্রেজিং

1. ব্রজযোগ্যতা

সিরামিক এবং সিরামিক, সিরামিক এবং ধাতু উপাদান ব্রেজ করা কঠিন।বেশিরভাগ সোল্ডার সিরামিক পৃষ্ঠের উপর একটি বল তৈরি করে, সামান্য বা কোন ভেজা ছাড়াই।ব্রেজিং ফিলার ধাতু যা সিরামিককে ভেজাতে পারে তা ব্রেজিংয়ের সময় জয়েন্ট ইন্টারফেসে বিভিন্ন ভঙ্গুর যৌগ (যেমন কার্বাইড, সিলিসাইড এবং টারনারি বা মাল্টিভেরিয়েট যৌগ) তৈরি করা সহজ।এই যৌগগুলির অস্তিত্ব জয়েন্টের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে।এছাড়াও, সিরামিক, ধাতু এবং সোল্ডারের মধ্যে তাপীয় প্রসারণ সহগগুলির বৃহৎ পার্থক্যের কারণে, ব্রেজিং তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা হওয়ার পরে জয়েন্টে অবশিষ্ট চাপ থাকবে, যা জয়েন্টে ফাটল সৃষ্টি করতে পারে।

সাধারণ সোল্ডারে সক্রিয় ধাতব উপাদান যোগ করে সিরামিক পৃষ্ঠের সোল্ডারের ভেজাতা উন্নত করা যেতে পারে;নিম্ন তাপমাত্রা এবং স্বল্প সময়ের ব্রেজিং ইন্টারফেস প্রতিক্রিয়া প্রভাব কমাতে পারে;একটি উপযুক্ত জয়েন্ট ফর্ম ডিজাইন করে এবং মধ্যবর্তী স্তর হিসাবে একটি একক বা বহু-স্তর ধাতু ব্যবহার করে জয়েন্টের তাপীয় চাপ কমানো যেতে পারে।

2. সোল্ডার

সিরামিক এবং ধাতু সাধারণত ভ্যাকুয়াম ফার্নেস বা হাইড্রোজেন এবং আর্গন ফার্নেসে সংযুক্ত থাকে।সাধারণ বৈশিষ্ট্যগুলি ছাড়াও, ভ্যাকুয়াম ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির জন্য ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলিরও কিছু বিশেষ প্রয়োজনীয়তা থাকা উচিত।উদাহরণস্বরূপ, সোল্ডারে এমন উপাদান থাকা উচিত নয় যা উচ্চ বাষ্পের চাপ তৈরি করে, যাতে ডিভাইসগুলির অস্তরক ফুটো এবং ক্যাথোড বিষক্রিয়া না ঘটে।এটি সাধারণত নির্দিষ্ট করা হয় যে যখন ডিভাইসটি কাজ করছে, তখন সোল্ডারের বাষ্পের চাপ 10-3pa এর বেশি হবে না এবং উচ্চ বাষ্প চাপের অমেধ্য 0.002% ~ 0.005% এর বেশি হবে না;সোল্ডারের w(o) 0.001% এর বেশি হবে না, যাতে হাইড্রোজেনে ব্রেজিং করার সময় জলীয় বাষ্প তৈরি না হয়, যা গলিত সোল্ডার ধাতুর স্প্ল্যাশিং হতে পারে;উপরন্তু, ঝাল পরিষ্কার এবং পৃষ্ঠ অক্সাইড মুক্ত হতে হবে।

সিরামিক ধাতবকরণের পরে ব্রেজিং করার সময়, তামা, বেস, সিলভার কপার, সোনার তামা এবং অন্যান্য খাদ ব্রেজিং ফিলার ধাতু ব্যবহার করা যেতে পারে।

সিরামিক এবং ধাতুর সরাসরি ব্রেজিং করার জন্য, সক্রিয় উপাদান টি এবং Zr ধারণকারী ব্রেজিং ফিলার ধাতু নির্বাচন করা হবে।বাইনারি ফিলার ধাতু প্রধানত Ti Cu এবং Ti Ni, যা 1100 ℃ এ ব্যবহার করা যেতে পারে।টারনারি সোল্ডারের মধ্যে, Ag Cu Ti (W) (TI) হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সোল্ডার, যা বিভিন্ন সিরামিক এবং ধাতুর সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।টারনারি ফিলার মেটালটি ফয়েল, পাউডার বা Ag Cu eutectic ফিলার মেটাল টি পাউডার দিয়ে ব্যবহার করা যেতে পারে।B-ti49be2 ব্রেজিং ফিলার মেটালের স্টেইনলেস স্টীল এবং কম বাষ্পের চাপের অনুরূপ জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।এটি অক্সিডেশন এবং ফুটো প্রতিরোধের সাথে ভ্যাকুয়াম সিলিং জয়েন্টগুলিতে অগ্রাধিকারমূলকভাবে নির্বাচন করা যেতে পারে।ti-v-cr সোল্ডারে, গলানোর তাপমাত্রা সর্বনিম্ন (1620 ℃) ​​হয় যখন w (V) 30% হয় এবং Cr যোগ করলে তা গলানোর তাপমাত্রার পরিসর কার্যকরভাবে কমাতে পারে।Cr ছাড়া B-ti47.5ta5 সোল্ডার অ্যালুমিনা এবং ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইডের সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে এবং এর জয়েন্টটি 1000 ℃ পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে।সারণি 14 সিরামিক এবং ধাতু মধ্যে সরাসরি সংযোগের জন্য সক্রিয় প্রবাহ দেখায়.

টেবিল 14 সিরামিক এবং ধাতু brazing জন্য সক্রিয় brazing ফিলার ধাতু

2. ব্রেজিং প্রযুক্তি

প্রাক-ধাতুযুক্ত সিরামিকগুলি উচ্চ-বিশুদ্ধতার নিষ্ক্রিয় গ্যাস, হাইড্রোজেন বা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে ব্রেজ করা যেতে পারে।ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং সাধারণত ধাতবকরণ ছাড়াই সিরামিকের সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।

(1) ইউনিভার্সাল ব্রেজিং প্রক্রিয়া সিরামিক এবং ধাতুর সার্বজনীন ব্রেজিং প্রক্রিয়া সাতটি প্রক্রিয়ায় বিভক্ত করা যেতে পারে: পৃষ্ঠ পরিষ্কার, পেস্ট আবরণ, সিরামিক পৃষ্ঠের ধাতবকরণ, নিকেল প্রলেপ, ব্রেজিং এবং পোস্ট জোড় পরিদর্শন।

পৃষ্ঠ পরিষ্কারের উদ্দেশ্য হল বেস মেটালের পৃষ্ঠে তেলের দাগ, ঘামের দাগ এবং অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করা।ধাতব অংশ এবং সোল্ডার প্রথমে ডিগ্রীজ করা হবে, তারপর অক্সাইড ফিল্মটি অ্যাসিড বা ক্ষার ধোয়ার মাধ্যমে অপসারণ করা হবে, প্রবাহিত জল দিয়ে ধুয়ে শুকানো হবে।উচ্চ প্রয়োজনীয় অংশগুলিকে ভ্যাকুয়াম ফার্নেস বা হাইড্রোজেন ফার্নেস (আয়ন বোমাবাজি পদ্ধতিও ব্যবহার করা যেতে পারে) উপযুক্ত তাপমাত্রায় এবং অংশগুলির পৃষ্ঠকে বিশুদ্ধ করার জন্য তাপ চিকিত্সা করা হবে।পরিষ্কার করা অংশগুলি চর্বিযুক্ত বস্তু বা খালি হাতে যোগাযোগ করবে না।তারা অবিলম্বে পরবর্তী প্রক্রিয়া বা ড্রায়ার মধ্যে রাখা হবে.এগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য বাতাসের সংস্পর্শে আসবে না।সিরামিকের অংশগুলিকে অ্যাসিটোন এবং অতিস্বনক দিয়ে পরিষ্কার করতে হবে, প্রবাহিত জল দিয়ে ধুয়ে ফেলতে হবে এবং অবশেষে প্রতিবার 15 মিনিটের জন্য ডিওনাইজড জল দিয়ে দুবার সিদ্ধ করতে হবে।

পেস্ট আবরণ সিরামিক ধাতবকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া।আবরণের সময়, এটি একটি ব্রাশ বা পেস্ট আবরণ মেশিন দিয়ে ধাতবকরণের জন্য সিরামিক পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়।আবরণ বেধ সাধারণত 30 ~ 60 মিমি হয়.পেস্টটি সাধারণত বিশুদ্ধ ধাতব পাউডার থেকে তৈরি করা হয় (কখনও কখনও উপযুক্ত ধাতব অক্সাইড যোগ করা হয়) প্রায় 1 ~ 5um এর কণার আকার এবং জৈব আঠালো।

পেস্ট করা সিরামিক অংশগুলিকে একটি হাইড্রোজেন চুল্লিতে পাঠানো হয় এবং 30 ~ 60 মিনিটের জন্য 1300 ~ 1500 ℃ এ ভেজা হাইড্রোজেন বা ফাটা অ্যামোনিয়া দিয়ে সিন্টার করা হয়।হাইড্রাইডের সাথে প্রলিপ্ত সিরামিক অংশগুলির জন্য, হাইড্রাইডগুলিকে পচানোর জন্য সেগুলিকে প্রায় 900 ℃ গরম করতে হবে এবং সিরামিক পৃষ্ঠে একটি ধাতব আবরণ পেতে সিরামিক পৃষ্ঠে অবশিষ্ট বিশুদ্ধ ধাতু বা টাইটানিয়াম (বা জিরকোনিয়াম) এর সাথে বিক্রিয়া করতে হবে।

Mo Mn ধাতব স্তরের জন্য, এটিকে সোল্ডার দিয়ে ভিজা করার জন্য, 1.4 ~ 5um এর একটি নিকেল স্তরকে অবশ্যই ইলেক্ট্রোপ্লেট করতে হবে বা নিকেল পাউডারের একটি স্তর দিয়ে প্রলেপ দিতে হবে।যদি ব্রেজিং তাপমাত্রা 1000 ℃ থেকে কম হয়, তাহলে নিকেল স্তরটিকে একটি হাইড্রোজেন চুল্লিতে আগে থেকে সিন্টার করা প্রয়োজন।সিন্টারিং তাপমাত্রা এবং সময় 1000 ℃ /15 ~ 20 মিনিট।

চিকিত্সা করা সিরামিকগুলি হল ধাতব অংশ, যা স্টেইনলেস স্টীল বা গ্রাফাইট এবং সিরামিক ছাঁচ দিয়ে সম্পূর্ণরূপে একত্রিত করা হবে।সোল্ডার জয়েন্টগুলিতে ইনস্টল করা হবে, এবং ওয়ার্কপিসটি পুরো অপারেশন জুড়ে পরিষ্কার রাখা হবে এবং খালি হাতে স্পর্শ করা যাবে না।

ব্রেজিং একটি আর্গন, হাইড্রোজেন বা ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে করা হবে।ব্রেজিং তাপমাত্রা ব্রেজিং ফিলার ধাতুর উপর নির্ভর করে।সিরামিক অংশগুলির ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করার জন্য, শীতল করার হার খুব দ্রুত হবে না।উপরন্তু, ব্রেজিং একটি নির্দিষ্ট চাপ (প্রায় 0.49 ~ 0.98mpa) প্রয়োগ করতে পারে।

পৃষ্ঠ গুণমান পরিদর্শন ছাড়াও, brazed ওয়েল্ডমেন্ট তাপ শক এবং যান্ত্রিক সম্পত্তি পরিদর্শন সাপেক্ষে হবে.ভ্যাকুয়াম ডিভাইসগুলির জন্য সিলিং অংশগুলি অবশ্যই প্রাসঙ্গিক প্রবিধান অনুসারে ফুটো পরীক্ষার বিষয় হতে হবে।

(2) সরাসরি ব্রেজিং করার সময় সরাসরি ব্রেজিং করুন (সক্রিয় ধাতু পদ্ধতি), প্রথমে সিরামিক এবং ধাতু ওয়েল্ডমেন্টের পৃষ্ঠ পরিষ্কার করুন এবং তারপরে তাদের একত্রিত করুন।উপাদান উপাদানের বিভিন্ন তাপীয় প্রসারণ সহগ দ্বারা সৃষ্ট ফাটল এড়াতে, বাফার স্তর (ধাতুর পাতগুলির এক বা একাধিক স্তর) ঢালাইয়ের মধ্যে ঘোরানো যেতে পারে।ব্রেজিং ফিলার ধাতুটিকে দুটি ওয়েল্ডমেন্টের মধ্যে আঁকড়ে রাখতে হবে বা যেখানে যতদূর সম্ভব ব্রেজিং ফিলার মেটাল দিয়ে ফাঁকটি ভরাট করা হয়েছে সেখানে স্থাপন করা হবে এবং তারপরে সাধারণ ভ্যাকুয়াম ব্রেজিংয়ের মতো ব্রেজিং করা হবে।

যদি Ag Cu Ti সোল্ডার সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তাহলে ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং পদ্ধতি অবলম্বন করা হবে।যখন চুল্লিতে ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 2.7 × 10-3pa এ গরম করা শুরু করে এবং এই সময়ে তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পেতে পারে;যখন তাপমাত্রা সোল্ডারের গলনাঙ্কের কাছাকাছি থাকে, তখন ঢালাইয়ের সমস্ত অংশের তাপমাত্রা একই রকম হওয়ার জন্য তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বাড়াতে হবে;সোল্ডার গলে গেলে, তাপমাত্রা দ্রুত ব্রেজিং তাপমাত্রায় বাড়ানো হবে, এবং ধরে রাখার সময় হবে 3 ~ 5 মিনিট;ঠাণ্ডা করার সময়, এটি 700 ℃ আগে ধীরে ধীরে ঠান্ডা করা হবে, এবং এটি 700 ℃ পরে চুল্লি দিয়ে প্রাকৃতিকভাবে ঠান্ডা করা যেতে পারে।

যখন Ti Cu সক্রিয় সোল্ডার সরাসরি brazed করা হয়, তখন সোল্ডারের আকার হতে পারে Cu ফয়েল প্লাস Ti পাউডার বা Cu পার্টস প্লাস Ti ফয়েল, অথবা সিরামিক সারফেস টি পাউডার প্লাস কিউ ফয়েল দিয়ে লেপা হতে পারে।ব্রেজ করার আগে, সমস্ত ধাতব অংশ ভ্যাকুয়াম দ্বারা ডিগ্যাস করা হবে।অক্সিজেন মুক্ত কপারের ডিগ্যাসিং তাপমাত্রা হবে 750 ~ 800 ℃, এবং Ti, Nb, Ta, ইত্যাদি 15 মিনিটের জন্য 900 ℃ এ ডিগ্যাস করা হবে।এই সময়ে, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 6.7 ​​× 10-3Pa এর কম হবে না। ব্রেজিং করার সময়, ফিক্সচারে ঢালাই করার জন্য উপাদানগুলিকে একত্রিত করুন, ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে 900 ~ 1120 ℃ এ গরম করুন এবং ধারণের সময় 2 ~ 5 মিনিট.পুরো ব্রেজিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 6.7 ​​× 10-3Pa এর কম হবে না।

Ti Ni পদ্ধতির ব্রেজিং প্রক্রিয়া Ti Cu পদ্ধতির মতোই, এবং ব্রেজিং তাপমাত্রা 900 ± 10 ℃।

(3) অক্সাইড ব্রেজিং পদ্ধতি অক্সাইড ব্রেজিং পদ্ধতি হল একটি নির্ভরযোগ্য সংযোগ উপলব্ধি করার পদ্ধতি যা অক্সাইড সোল্ডার গলিয়ে সিরামিকের মধ্যে অনুপ্রবেশ করতে এবং ধাতব পৃষ্ঠকে ভিজা করার জন্য তৈরি গ্লাস ফেজ ব্যবহার করে।এটি সিরামিকের সাথে সিরামিক এবং সিরামিককে ধাতুর সাথে সংযুক্ত করতে পারে।অক্সাইড ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলি মূলত Al2O3, Cao, Bao এবং MgO দ্বারা গঠিত।B2O3, Y2O3 এবং ta2o3 যোগ করে, বিভিন্ন গলনাঙ্ক এবং রৈখিক প্রসারণ সহগ সহ ব্রেজিং ফিলার ধাতু পাওয়া যেতে পারে।এছাড়াও, প্রধান উপাদান হিসাবে CaF2 এবং NaF সহ ফ্লোরাইড ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলি উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ তাপ প্রতিরোধের জয়েন্টগুলি পেতে সিরামিক এবং ধাতু সংযোগ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।