세라믹 및 금속 용접 기술

1. 개요

세라믹과 금속을 용접하는 세라믹이란 기본적으로 다양한 금속, 산소, 질소, 탄소 등을 인공적으로 합성한 새로운 세라믹을 말합니다. 고강도, 고온 저항, 내마모성, 내식성, 초경도 등의 특성을 가지며 널리 사용되는 것으로는 알루미나, 질화 규소, 지르코니아 세라믹 등이 있습니다.

2. 세라믹, 금속 용접의 어려움

<스팬 클래스="bjh-p">1. 세라믹의 선팽창계수는 작은 반면, 금속의 선팽창계수는 상대적으로 커서 연결부가 깨지기 쉽습니다. 일반적으로 금속 중간층의 열 응력 문제는 잘 처리되어야 합니다.

2. 세라믹 자체의 열전도율이 낮고 내열충격성이 약합니다. 용접 시에는 용접부 내부 및 주변의 온도 구배를 최대한 줄여야 하며, 용접 후에는 냉각속도를 조절해야 합니다.

3. 대부분의 세라믹은 전도성이 낮거나 아예 전도성이 없어 전기용접을 하기가 어렵습니다. 이를 위해서는 특별한 공정 조치를 취해야 합니다.

4. 세라믹 소재는 안정적인 전자배위를 갖고 있기 때문에 금속과 세라믹이 결합될 가능성은 거의 없습니다. 세라믹은 활성 필러 금속으로 금속화하거나 납땜해야 합니다.

5. 세라믹 재료는 대부분 공유결합 결정이므로 변형이 잘 일어나지 않으며 취성파괴가 자주 발생합니다. 현재 대부분의 중간층은 용접 온도를 낮추기 위해 사용되고 용접에는 간접 확산 방식이 사용됩니다.

6. 세라믹 및 금속 용접의 구조 설계는 일반 용접과 다르며 일반적으로 평면 밀봉 구조, 밀봉 구조, 핀 밀봉 구조로 구분됩니다. 캡슐화 구조 효과 무엇보다도 이러한 관절 구조는 만들기가 매우 까다롭습니다.

3. 세라믹 및 금속 용접의 일반 공정

1. 청소: 금속 및 납땜의 표면은 일반적으로 세제와 초음파 세척을 사용하여 청소해야 합니다.

2. 페이스트는 주로 순수 금속 분말과 적절한 금속 산화물 분말로 구성됩니다. 연고의 점도. 그런 다음 페인팅 도구를 사용하여 금속화할 세라믹 표면에 페이스트를 균일하게 도포합니다. 코팅 두께는 일반적으로 30~60um입니다.

3. 금속화: 페이스트가 코팅된 유사 세라믹 조각을 수소로에 넣고 1300~1500℃의 온도에서 1시간 동안 유지합니다.

4. 니켈 도금: 더 나은 납땜 젖음성을 위해 약 5um 두께의 니켈 층이 금속화된 층에 전기 도금됩니다. 브레이징 온도가 1000°C 미만인 경우 전기도금층을 수소로에서 1000°C로 15~20분 동안 사전 소결해야 합니다.

5. 랙 조립: 가공된 금속 부품과 세라믹 부품을 스테인레스 스틸, 흑연, 세라믹 몰드를 사용하여 전체적으로 조립하고 전체 작업 중에 접합부에 브레이징을 설치합니다. 용접된 부분은 깨끗하게 유지되어야 하며 맨손으로 만지지 마십시오.

6. 브레이징 : 아르곤 가스나 수소 가스를 사용하는 로나 진공로에서 브레이징을 실시하며, 온도 선택, 가열 속도 선택 등은 용도에 따라 결정됩니다. 솔더의 특성으로 인해 세라믹 부품이 온도 스트레스로 인해 균열되는 것을 방지하기 위해 냉각 속도가 너무 빠르지 않아야 한다는 사실에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

7. 용접 후 검사: 세라믹 및 금속 용접 후 먼저 육안 검사를 실시한 후 기술 문서의 요구 사항에 따라 필요한 검사를 수행합니다.