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Soudage céramique
Le problème principal de l'assemblage métal-céramique par brasage réside dans les différents coefficients de dilatation thermique (CTE) des matériaux. Plus cette différence est importante et plus la température de brasage est élevée, plus les tensions "gelées" dans le composite céramique-métal sont élevées à température ambiante. Par conséquent, on tente d'utiliser des alliages métalliques comme le Ni42 ou le Kovar, car ils ont un CDT semblable à celui de l'oxyde d'aluminium à température ambiante. En outre, on s'efforce d'adapter la forme et l'épaisseur des pièces métalliques de manière à ce que les contraintes composites soient réduites par la déformation plastique. Alumina Systems distingue trois types de brasage comme technique de connexion.
Brasage passif Al2O3 de céramique et de métal
La méthode la plus utilisée pour le brasage de la céramique et du métal est le brasage passif Al2O3 avec une soudure eutectique AgCu28 ayant un point de fusion de 779°C. La condition préalable est toujours une métallisation de la céramique. En fonction des exigences et de l'appariement des matériaux, diverses autres soudures sont utilisées. La soudure est le plus souvent utilisée comme fil et feuille en partie aussi comme pâte. L'avantage du brasage passif de la céramique est le bon comportement au mouillage et à l'écoulement de la soudure sur la couche de métallisation nickelée. Alumina Systems fabrique plus de 90% des systèmes céramique-métal étanches au vide. Il se forme entre la métallisation et la partie métallique d'une Lotkehle, ce qui représente une transition de tension optimale. Ainsi, ces composés ont des teneurs très élevées (au moins Mpa). Le brasage s'effectue principalement sous gaz de formation (90% d'azote (N2) et 5% d'hydrogène (H2)) pour la protection contre l'oxydation. Cela ne suffit pas, par exemple pour les composants composites en acier inoxydable. C'est pourquoi il est soudé ici sous vide.
Soudage actif dans un composite de soudure en cermet
Le principal avantage de cette méthode est l'utilisation de soudures actives contenant principalement du titane, qui permettent une connexion directe entre la soudure et les composants sans métallisation de la céramique. Un inconvénient est le mauvais comportement de mouillage de la céramique. Cela peut causer des problèmes lors de la création de connexions étanches au vide.
Joint céramique technique brasé au moyen de soudure de verre
Alumina Systems utilise souvent des soudures de verre pour le collage étanche au vide des céramiques avec les céramiques. La céramique n'a pas besoin d'être métallisée pour cela. Étant donné que la connexion matérielle utilisant du verre sans métaux comme le Ni est gérée, de tels composés peuvent également être utilisés dans le domaine des champs magnétiques.
Formation d'une connexion liaison en cermet
La micrographie montre qu'une membrane de cuivre mince, souple et flexible (OF-Cu : cuivre sans oxygène) a été soudée entre la partie en cuivre massif et la céramique. Ceci minimise les contraintes composites dans le système céramique-métal par déformation.
