Композиция для соединения керамических деталей Советский патент 1980 года по МПК C04B37/00 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ Изобретение относится к области радиоэлектроники, .в частности, к технологии получения вакуумноплотных соединений сложной конструкции из керамических деталей. Предлагаемое решение может быть использовано при изготовлении оболочек в лазерных устройствах. Керамический материал, применяемый для таких оболочек, имеет низкий коэффициент термического расширения (КТР), невысокую температуру обжига (125О 13ОО°С). Получить необходимую сложную конструкцию известны ми методами (литьем, прессованием и др, практически невозможно. Поэтому по возможности используется склеивание двух частей. Состав для склеивания керамики с керамикой должен иметь сравнительно низкую температуру плавления, быть, хорошим диэлектриком. Соединение керамики с керамикой должно, быть прочным при изгибакших усилиях, допускать нагрев в вос становительной среде, в которой получают металлокерамические спаи (пайка медью.

ДЕТАЛЕЙ серебром, для которых недопустимо окисление поверхности). Известен состав для склеивания керамики с керамикой 1. . Недостатком состава является повышенная температура склеивания, неустойчивость в восстановительной среде, низкая механическая прочность и пригодность его для соединения керамики, имеющей довольно ботьшой КТР. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является композиция для соединения керамических деталей 2j, включающая, вес,%: Двуокись кремния 36,8-37,2 Окись бора54,0-55,3 Окись цинка2.9-3,0 Окись лития1,5-1,6 Окись натрия4,8-4,9 Преимуществом данного состава композиции является высокая fexaничecкaя прочность, устойчивость в во ::ст;змовительной среде, высокие диэлектричоские параметры. 37 Однако известной композицией склеивают при высокой температуре {800-10ОО С что неприемлемо для керамики, имеющей низкую температуру обжига и малый КТР Целью изобретения является снижение температуры соединения при сохранении диэлектрических свойств, механической прочности и устойчивости в восс;тановител ной среде. Это Достигается тем, что композиция для соединения керамических йеталей, содержашая двуокись кремния, окись бора, окись цинка, окись натрия и окись лития, дополнительно содержит борат марганца при следующем соотношении компонентов, вес,%; Двуокись кремния 24,0-26,4 Окись бора 58,8-62,2 1,4-2,2 Окись цинка Окись лития 1,6-3,2 Окись натрия 7,8-9,4 О,6-2,4 Борат марганца Пример осуществления изобретения. Композиция для склеивания керамики с керамикой предлагаемого состава приго та вливается по сяесг/ющей технолопш. Компоненты, взятые по рецепту, кром бората маргаьща, загружают в фарфоровы барабай, осуществляют помол мокрым спо

Таблица 1 7 собом при соотношении facca.шapы:вoaa 1:2:2 в течение 24 час. После помола состав сушат зятем фриттуют при температуре в керамических тиглях, после чего выливают в холодную воду и сушат. Борат марганца готовится отдельно, Для его приготовления берут порошки углекислого марганца и борной кислоты в количестве 45 и 55% и пересчете на окислы марганца к бора. Компоненты смешивают, высушивают и синтезируют в керамических тиглях при температуре , Сваренную фритту бората марганца измельчают в шаровой мельнице до суммарной поверхности 1ОООО-12ООО CMVr. Керамический клей наносят кисточкой вручную или механизированным методом. При нанесении кисточкой вручную готовят его в виде пасты, перемешивают приготовленную композицию с глицерином в соотношении О,3:1,О в течение 0,5-1 час, протирают через сито, наносят на керамические детали, подготовленные для склеиван.ия, затем сжигают в камерной печи при температуре 5ОО- 00С. Соотноше- (ше компонентов предложенной композиции для склеивания керамики с керамикой приведены в табл. 1,.

Результаты определения диэлектрических свойств композиции для склеиватшя и механической прочности при статическом изгибе представ- 50 лены в табл. 2 и 3 в сравнении с известным.

57498176

Электроизоляционные параметры образцов, склеенных известной и предложенной композициями

.М.еханическая прочность на изгиб соединений керамики с керамикой, полученные при использовании предложенной композиции для склеивания

Результаты исследований показывают, что предлагаемая композиция имеет высокие диэлектрические параметры и соединения керамики с керамикой отличается хорошей вакуумной плотностью и большой механической прочностью.

Таким образом, преимуществом предлагаемой композиции для соединения являет.Таблица

Т -а б л и ц а 3

керамики

ся то, что она обеспечивает получение сложных конструкций из керамики с низким КТР, пр-именяемой в качестве оболочек лазерных устройств при- сравнительно низкой температуре .5ОО-6.ООС.

Данный состав позволяет получать соединения, выдерживающие пайку серебром имедью в восстановительной среде, без изменения своих свойств. 749 Формула нзобре тения Композиция для .соединения керамических деталей, содержащая двуокись крем ния, окись бора, окись цинка, окись лития и окись натрия, отличающаяся тем, что, с целью С1дажения температуры соединения при сохранении диэлектрических свойств, механической прочности и устой чивости в восстановительной среде, она дополнительно содержит борат Maprafma при следующем соотношении компонентов, вес.%: Двуокись кремния24,0-26,4 Окись бора58,8-62,2 Окись цинкаi,4-2,2 Окись лития1,6-3,2 Окись натрия7,8-9,4 Борат марганца0,6-2,3, Источники информации, ринятые во внима}ше при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 278519, кл, С 04 В 37/О2, 1969. 2,Авторское свидетельство СССР по вке № 24О1796, кл. С 04 В 37/ОО, 76.