СТВОРЕННЯ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО ТИТАНОВОГО ПОКРИТТЯ НА ОКСИДНІЙ КЕРАМІЦІ ФРИКЦІЙНО-МЕХАНІЧНИМ МЕТОДОМ ДЛЯ ПОДАЛЬШОГО ПАЯННЯ МЕТАЛЕВИМИ ПРИПОЯМИ

Анотація

Паяння різних за природою матеріалів, незважаючи на значні успіхи в цьому напрямку, все ж потребує фундаментальних фізичних, хімічних і технологічних досліджень, а також удосконалення існуючих процесів паяння та складу припоїв, розробку на їх основі нових багатокомпонентних сплавів, металізаційних покриттів і методів їх нанесення. Одним з варіантів покращення змочування неметалів припійними розплавами, що не змочують поверхню керамік, є металізація їх поверхні адгезійно-активним покриттям шляхом натирання фрикційно-механічним методом. Нами запропоновано та виготовлено три нові види інструментів з титану для натирання неметалів із використанням губчастої пористої структури або фольги марки ВТ1-0 товщиною 0,07–0,10 мм. У такому випадку повинні зменшитися як зусилля відриву частинок металізуючої речовини від інструмента, так і жорсткість контактної взаємодії. Розроблено пристрій для обдування кераміки аргоном під час її металізації на повітрі. Операція обдування кераміки в процесі металізації значно покращує режими паяння — знижується температура початку змочування і в паяльному шві зменшується кількість оксидів титану. Отримано металізовані запропонованим способом зразки високоглиноземної кераміки А995 та ВК94-1. Вивчено змочування такої кераміки припоєм ПСр72 (мідно-срібна евтектика), отримано паяні з’єднання та досліджено мікроструктуру зони контакту метал–оксид. Дослідження мікроструктури  паяного з’єднання показали, що розплав ПСр72 просочує титанове покриття, наси­чується титаном та змочує кераміку. Тобто така металізація не потребує щільного покриття і пришвидшує насичення розплаву титаном. Встановлено, що шорсткість поверхні неметалів впливає на склад і мікроструктуру нанесеного на повітрі покриття. Зі зменшенням шорсткості збільшуються як щільність, так і ступінь окиснення покриття. Показано, що головна роль металізації натиранням полягає в постачанні титану до основи розплаву припою. Наведено переваги натирання неметалів титаном у вигляді пористої губчастої структури та фольги порівняно з інструментом із компактного металу. Найкращі результати продемонстрував інструмент з пористого титану.