Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики

Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики

Исследована возможность использования медь-серебряных паст для пайки и металлизации на воздухе перовскитной НЦTС-керамики. Проведены эксперименты по смачиванию подобной керамики расплавами системы Ag—Cu—O на воздухе в диапазоне температур 1050—1270 К. Определены оптимальные условия для пайки и соста...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2015
Автор: Сидоренко, Т.В.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України 2015
Назва видання:Адгезия расплавов и пайка материалов
Теми:
Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125892
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики / Т.В. Сидоренко // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 2015. — Вып. 48. — С. 103-107. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-125892
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1258922025-02-09T13:57:58Z Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики Brazing and metallization of perovskite PNZT-ceramics using Ag—Cu—O filler in the air Сидоренко, Т.В. Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов Исследована возможность использования медь-серебряных паст для пайки и металлизации на воздухе перовскитной НЦTС-керамики. Проведены эксперименты по смачиванию подобной керамики расплавами системы Ag—Cu—O на воздухе в диапазоне температур 1050—1270 К. Определены оптимальные условия для пайки и составы металлизационных паст. Получены образцы паяных соединений. Досліджено можливість паяння та металізації на повітрі перовськітної НЦТС-кераміки з використанням паст на основі порошків срібло—мідь. Проведено серію експериментів по змочуванню подібної кераміки розплавами системи Ag—Cu—O на повітрі в діапазоні температур 1050—1270 К. Визначено оптимальні умови для паяння та склади металізаційних паст. Отримано зразки паяних з’єднань. The possibility of air brazing and metallization on air of perovskite PNZT ceramics using silver-copper filler was investigated. A series of wetting experiments of ceramic perovskite by Ag—Cu—O melts on the air at temperatures 1050—1270 K were carried out. The optimal conditions for brazing and metallization of PNZT–ceramics were defined. 2015 Article Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики / Т.В. Сидоренко // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 2015. — Вып. 48. — С. 103-107. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0136-1732 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125892 621.791.3 ru Адгезия расплавов и пайка материалов application/pdf Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Russian
topic Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
spellingShingle Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
Сидоренко, Т.В.
Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
Адгезия расплавов и пайка материалов
description Исследована возможность использования медь-серебряных паст для пайки и металлизации на воздухе перовскитной НЦTС-керамики. Проведены эксперименты по смачиванию подобной керамики расплавами системы Ag—Cu—O на воздухе в диапазоне температур 1050—1270 К. Определены оптимальные условия для пайки и составы металлизационных паст. Получены образцы паяных соединений.
format Article
author Сидоренко, Т.В.
author_facet Сидоренко, Т.В.
author_sort Сидоренко, Т.В.
title Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
title_short Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
title_full Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
title_fullStr Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
title_full_unstemmed Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
title_sort использование припоев на основе системы ag—cu—о для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики
publisher Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України
publishDate 2015
topic_facet Пайка. Адгезионные покрытия. Адгезионные явления в технологических процессах получения материалов
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/125892
citation_txt Использование припоев на основе системы Ag—Cu—О для пайки на воздухе и металлизации перовскитной керамики / Т.В. Сидоренко // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 2015. — Вып. 48. — С. 103-107. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series Адгезия расплавов и пайка материалов
work_keys_str_mv AT sidorenkotv ispolʹzovaniepripoevnaosnovesistemyagcuodlâpajkinavozduheimetallizaciiperovskitnojkeramiki
AT sidorenkotv brazingandmetallizationofperovskitepnztceramicsusingagcuofillerintheair
first_indexed 2025-11-26T13:14:43Z
last_indexed 2025-11-26T13:14:43Z
_version_ 1849858863308734464
fulltext ISSN 0136-1732. Адгезия расплавов и пайка материалов, 2015. Вып. 48 103 УДК 621.791.3 Т. В. Сидоренко* ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИПОЕВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Ag—Cu—О ДЛЯ ПАЙКИ НА ВОЗДУХЕ И МЕТАЛЛИЗАЦИИ ПЕРОВСКИТНОЙ КЕРАМИКИ Исследована возможность использования медь-серебряных паст для пайки и металлизации на воздухе перовскитной НЦTС-керамики. Проведены эксперименты по смачиванию подобной керамики расплавами системы Ag—Cu—O на воздухе в диапазоне температур 1050—1270 К. Определены оптимальные условия для пайки и составы металлизационных паст. Получены образцы паяных соединений. Ключевые слова: металлокислородная (воздушная) пайка, металлизация, перовскитная керамика. Введение Материалы с перовскитной структурой часто используются в современной электронике и электротехнике. Для их применения важно получить механически прочный и электрически совершенный контакт с другими керамическими или металлическими частями конструкции. Металлические покрытия на поверхности керамики могут служить электродами конденсаторов или промежуточным слоем для соединения керамики с металлом посредством пайки [1]. Ранее нами изучены закономерности смачивания и контактного взаимодействия других перовскитных материалов: титанатов бария и стронция (BaTiO3, SrTiO3), а также твердых расплавов на их основе (Ba0.3Sr0.7TiO3, Ba0.7Sr0.3TiO3 и др.) [2]. Было показано, что уникальные физико-химические свойства подобных материалов чувствительны к условиям, в которых протекают технологические процессы с их участием (температура эксперимента, парциальное давление кислорода). В данной работе изучены процессы смачивания на воздухе группы керамических перовскитов со сложным анионом — материалов на основе ниобата-цирконата-титаната свинца (НЦТС) Pb1.1Nb0.4Zr0.8O3 расплавами системы Ag—Cu—O, исследована микроструктура зоны контакта перовскит—металл и опробована возможность пайки и металлизации на воздухе подобной керамики с использованием паст на основе системы серебро—медь. Эксперимент и обсуждение результатов Образцы перовскитной НЦТС-керамики для экспериментов по смачиванию имели форму дисков диаметром около 20 и толщиной 2 мм. Пористость составляла не более 4%. Перовскитные подложки были * Т. В. Сидоренко — кандидат химических наук, старший научный сотрудник, Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, Киев.  Т. В. Сидоренко, 2015 ISSN 0136-1732. Адгезия расплавов и пайка материалов, 2015. Вып. 48 104 Рис. 1. Фото капли на керамической подложке: 1 — Ag; 2 — Ag—4Cu Fig. 1. Drops foto on the ceramic substrate: 1 — Ag; 2 — Ag—4Cu 0 10 20 30 20 40 60 80 100 К р ае в ой у го л с м ач и в ан и я , г р ад . Концентрация меди, % (ат.) Рис. 2. Зависимость краевого угла смачивания перовскитной НЦТС- керамики от концентрации меди в расплаве (воздух, 1270 К) Fig. 2. Dependence of wetting contact angle of PNZT-ceramics by Ag—Cu melts on concentration of cupper (air, 1270 K) заранее отшлифованы и отполированы. Шероховатость поверхности составляла Ra = 0,02. Смачивание проводили методом лежащей капли в воздухе при температурах 1170—1270 К. Полученные данные представлены на рис. 1 и 2. Результаты экспериментов по смачиванию в воздушной среде показали, что увеличение содержания меди в расплаве Ag—Cu приводит к снижению контактных углов смачивания для НЦТС-керамики от 92º для чистого серебра до ~30º для расплава Ag—10Cu. Это обусловлено образованием в расплаве металл-кислородных комплексов, способных взаимодействовать с отрицательно заряженной (благодаря ионам кислорода подложки) поверхностью твердой фазы [3]. Из сравнения результатов смачивания на воздухе исследуемой НЦТС- керамики (рис. 2) с изученными нами ранее перовскитами (рис. 3) следует, что подобные материалы имеют сходную динамику смачивания. Это дает возможность предположить, что припои на основе системы Ag—Cu—O, успешно опробованные для титанатов бария и стронция [4], также могут быть использованы для пайки и металлизации на воздухе образцов на основе ниобата-цирконата-титаната свинца. ISSN 0136-1732. Адгезия расплавов и пайка материалов, 2015. Вып. 48 105 Кроме того, изучена микроструктура переходной зоны керамика— металл (рис. 4). Показано, что на межфазной границе со стороны керамики формируется переходной слой, содержащий большое количество меди. Подобная картина наблюдалась и для титаната бария в работе [2]. Толщина слоя составляла порядка 2 мкм (в сравнении с 5 мкм для данной концентрации меди в расплаве при контакте с BaTiO3), что расширяет возможности использования медь-серебряных припоев при пайке НЦТС- керамики для электротехники. Рис. 3. Зависимость краевого угла смачивания керамических перовскитов BaTiO3 (1), SrTiO3 (2), CaTiO3 (3) от концентрации меди в расплаве (воздух, 1270 К), Fig. 3. Dependence of wetting contact angle of ceramic perovskites by Ag—Cu melts on concentration of cupper (air, 1270 K): 1 — BaTiO3; 2 — SrTiO3; 3 — CaTiO3 Рис. 4. Микроструктура зоны кон- такта перовскит—металл (х1000) Fig. 4. Microstructure of contact zone of perovskite—metal (x1000) 0 2 4 6 8 10 40 60 80 100 К р ае в ой у го л с м ач и в ан и я , г р ад Концентрация меди, % (ат.) 1 2 3 ISSN 0136-1732. Адгезия расплавов и пайка материалов, 2015. Вып. 48 106 Рис. 5. Паяные (Ag—4Cu, Т = 1170 К, выдержка 2 ч, воздух) (1) и метал- лизированные ((Ag—3Cu)—1Pt, Т = 1170 К, воздух, выдержка 15 мин) (2) образцы перовскитной керамики Fig. 5. Brazed (1) (Ag—4Cu, Т = 1170 K, holding time 2 hours, air) and metalized ((Ag—3Cu)—1Pt, Т = 1170 K, air, holding time 15 min) (2) simples of perovskite ceramics На основании полученных нами данных выбраны и опробованы припойные композиции, которые содержали Ag и 3—5% (ат.) Cu (рис. 5, 1). Кроме того, разработаны металлизационные пасты, содержащие Ag + (3—5)% (ат.) Cu + 1% (ат.) Pt, которые можно использовать для металлизации и воздушной пайки перовскитной НЦТС- керамики (рис. 5, 2). Выводы Исследованы процессы смачивания на воздухе перовскитной керамики на основе ниобата-цирконата-титаната свинца расплавами системы Ag— Cu—O. Получена кривая зависимости краевых углов смачивания керамики от содержания меди в расплаве. Опробованы составы припоев, режимы пайки и получены образцы паяных соединений с использованием пасты Ag—4Cu (Т = 1170 К, выдержка 2 ч, воздух) и металлизированные поверхности перовскита с использованием пасты (Ag—3Cu)—1Pt (Т = 1170 К, выдержка 15 мин, воздух). РЕЗЮМЕ. Досліджено можливість паяння та металізації на повітрі перовськітної НЦТС-кераміки з використанням паст на основі порошків срібло—мідь. Проведено серію експериментів по змочуванню подібної кераміки розплавами системи Ag—Cu—O на повітрі в діапазоні температур 1050—1270 К. Визначено оптимальні умови для паяння та склади металізаційних паст. Отримано зразки паяних з’єднань. Ключові слова: металокисневе (повітряне) паяння, металізація, перовскітна кераміка. 1 2 ISSN 0136-1732. Адгезия расплавов и пайка материалов, 2015. Вып. 48 107 1. Рубашов А. М. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлами в новой технике / [А. М. Рубашов, Г. И. Бердов, Н. В. Гаврилов и др.]. — М. : Атомиздат, 1980. — 246 с. 2. Найдич Ю. В. Адгезия и контактное взаимодействие металлических расплавов с титанатом бария и другими перовскитными материалами / Ю. В. Найдич, Т. В. Сидоренко. — К. : Наук. думка, 2013. — 156 с. 3. Найдич Ю. В. Контактные явления в металлических расплавах. — К. : Наук. думка, 1972. — 196 с. 4. Найдич Ю. В. Пайка сегнетоэлектрической керамики в воздушной среде и чистом кислороде / Ю. В. Найдич, Т. В. Сидоренко, А. В. Дуров // Автоматическая сварка. — 2009. — № 1. — С. 22—24. Поступила 05.11.15 Sydorenko T. V. Brazing and metallization of perovskite PNZT-ceramics using Ag—Cu—O filler in the air The possibility of air brazing and metallization on air of perovskite PNZT ceramics using silver-copper filler was investigated. A series of wetting experiments of ceramic perovskite by Ag—Cu—O melts on the air at temperatures 1050—1270 K were carried out. The optimal conditions for brazing and metallization of PNZT–ceramics were defined. Keywords: metal-oxygen (air) brazing, metallization, perovskite ceramics.

Схожі ресурси