Способ металлизации поверхности керамических изделий серебром Российский патент 2025 года по МПК C04B41/88 

Изобретение относится к технологии нанесения металлического слоя из серебра на изделия из керамики, в частности корундовой керамики, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для улучшения контакта и уменьшения образования избыточного тепла в токопроводящих соединениях, в том числе, в улучшении параметров ускорительной техники.

Предложенный способ металлизации заключается в нанесении методом погружения керамического изделия в серебросодержащую пасту и дальнейшего ее вжигания в поверхность керамического изделия, при котором серебро, содержащееся в пасте, восстанавливается до мелкодисперсного металла и спекается до однородного покрытия.

Из уровня техники известно изобретение «Паста для металлизации пьезокерамики» SU 1664771А1, в котором для изготовления пасты используют мелкодисперсный порошок серебра, борнокислый свинец, оксид висмута, борнокислый натрий и глицерин. Все компоненты загружают в смеситель и проводят смешивание в течение 12 часов. Полученную пасту любым способом наносят на керамику и вжигают в 2 этапа в течение 2 часов.

Основным недостатком предложенного изобретения является большое количество технологических переходов, таких как получение мелкодисперсного порошка серебра и длительный временной процесс смешивания компонентов.

Технический результат заявленного изобретения заключается в получении прочно сцепленного серебряного покрытия на поверхности керамического изделия необходимой толщины. Поставленная задача достигается за счет: состава серебросодержащей пасты, упрощения ее нанесения на керамическое изделие и возможности нанесения нескольких слоев пасты до достижения необходимой толщины покрытия. Паста при вжигании на поверхности изделия не растекается. Паста не токсична.

Способ металлизации заключаются в следующем:

Керамическое изделие погружают в серебросодержащую пасту, которую предварительно разводят из смеси порошков канифоли и карбоната серебра в пропорции 1:4 в этиловом спирте в виде суспензии и смешивают до однородности. Таким образом получают плотный однородный слой покрытия. После нанесения серебросодержащей пасты керамическое изделие высушивают при комнатной температуре, в результате чего поверхность слоя становится матовой. Далее производят вжигание пасты в керамическое изделие в муфельной печи с постепенным повышением температуры до 800 °С (в воздушной среде) и выдержкой не менее двух часов при заданной температуре. После выдержки происходит плавное остывание изделия, не вынимая из печи, до комнатной температуры в течение нескольких часов. Чтобы получить равномерное покрытие, поверхность изделия зачищают до металлического блеска. При этом, после вжигания и зачистки толщина серебряного покрытия составляет от 5 до 10 мкм. В результате на поверхности керамического изделия образуется прочно сцепленное серебряное покрытие.

Для увеличения слоя серебряного покрытия рекомендуется производить вжигание и зачистку поверхности после каждого нанесенного слоя для исключения появления дефектов серебряного покрытия. Количество итераций зависит от требуемой толщины слоя покрытия.

Пример осуществления способа металлизации поверхности керамических изделий серебром:

Изделие из корундо-железистой керамики марки КФ-30 погружают в серебросодержащую пасту, которая состоит из смеси порошков канифоли и карбоната серебра в пропорции 1:4, разведенных в этиловом спирте в виде суспензии, которую предварительно смешивают в течение 15 минут. После чего изделие высушивают при комнатной температуре до матовой поверхности и отправляют в муфельную печь для вжигания пасты в изделие с постепенным повышение температуры до 800 °С (в воздушной среде). Там выдерживают при температуре 800 °С не менее двух часов. Далее происходит плавное остывание изделия, не вынимая из печи, до комнатной температуры в течение нескольких часов. Остывшие изделие зачищают до металлического блеска. Для получения толщины покрытия около 30 мкм погружение в пасту, ее последующее вжигание и зачистки повторили три раза (фиг.1, фиг.2, где а) до нанесения покрытия, б) после нанесения покрытия). Также осуществление способа металлизации подтверждено на других марках керамики, таких как ВК 95-1, ВК 94-1 (22ХС).

Изобретение относится к технологии нанесения металлического слоя из серебра на изделия из корундовой керамики и может быть использовано для улучшения контакта и уменьшения образования избыточного тепла в токопроводящих соединениях, в том числе в улучшении параметров ускорительной техники. Керамическое изделие погружают в серебросодержащую пасту, которая состоит из смеси порошков канифоли и карбоната серебра в пропорции 1:4, разведенных в этиловом спирте в виде суспензии. Керамическое изделие высушивают при комнатной температуре, пока поверхность не станет матовой. Далее производят вжигание пасты в муфельной печи с постепенным повышением температуры до 800°С в воздушной среде и выдержкой не менее двух часов при указанной температуре, после чего изделие плавно остывает в печи до комнатной температуры в течение нескольких часов. Чтобы получить равномерное покрытие поверхность изделия зачищают до металлического блеска. Толщина серебряного покрытия составляет от 5 до 10 мкм. Технический результат заявленного изобретения заключается в получении прочно сцепленного серебряного покрытия на поверхности керамического изделия необходимой толщины. 2 ил., 1 пр.

Способ металлизации поверхности керамических изделий серебром, включающий погружение керамического изделия в серебросодержащую пасту и дальнейшее ее вжигание в поверхность керамического изделия, отличающийся тем, что керамическое изделие погружают в серебросодержащую пасту, которую предварительно разводят из смеси порошков канифоли и карбоната серебра в пропорции 1:4 в этиловом спирте в виде суспензии, после чего керамическое изделие высушивают при комнатной температуре до матовости поверхности и отправляют в муфельную печь, температуру которой постепенно повышают до 800°С в воздушной среде, с выдержкой при температуре 800°С не менее двух часов, с последующим плавным остыванием керамического изделия в печи до комнатной температуры в течение нескольких часов, далее поверхность керамического изделия зачищают до металлического блеска.