Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
б) Приготовление шликера. Взять мерный стакан на 250 мл и маленький шпатель из нержавеющей стали для смешивания стеклянного порошка и нитроцеллюлозной амилацетатной связки. Консистенция смеси будет определяться при нанесении ее на поверхность.
2. Нанесение шликера на поверхность
а) Шликер можно наносить на одну или обе соединяемые поверхности, выдавливая его из небольшой пипетки, полиэтиленового шприца, а также палочкой для перемешивания или кистью. Во многих случаях поверхность спая можно просто погрузить в разбавленный шликер, но при этом существенную роль играет хорошее перемешивание, которое должно предотвращать образование агрегатов частиц. Перед склейкой шликер тщательно высушивают. Высушенный состав имеет достаточно высокую прочность и может выдержать процесс сборки и подгонки деталей без потери материала. Во время отжига имеет место значительная усадка; поэтому наилучшим способом склейки является такой, при котором детали окончательно стыкуются лишь непосредственно в процессе пайки, причем избыток шликера выдавливается из шва в форме валика. Для осуществления этого процесса часто оказывается достаточной сила собственной массы деталей.
б) Предварительное остекловывание. Если процесс пайки желательно осуществлять в нейтральной или восстановительной атмосфере, то одну или обе соединяемые детали необходимо предварительно остекловывать. Процесс предварительного остекловывания предусматривает нагрев стеклоцемента до температуры, достаточной для того, чтобы его слой приобрел прозрачную стекловидную форму с образованием сплошной поверхности; однако эта температура должна быть недостаточной для расстекловывания материала. Стеклокерамический цемент 45 можно предварительно остекловывать при 660°С в течение 10 мин. CiopocTb нагрева и охлаждения составляет от 3 до 5°С в минуту.
Если стеклянный припой наносят на поверхность в виде суспензии в нитроцеллюлозном амилацетатном биндере, то предварительное остекловывание должно выполняться в окислительной атмосфере. Если необходимо остекловывать легко окисляющийся металл, то шликер
379
должен быть изготовлен на чистом амилацетате, а отжиг проведен в вакууме при температуре, не превышающей 600 °С.
Характеристики теплового расширения прозрачных стекловидных материалов сильно отличаются от характеристик конечного расстекло-ванного материала. Поскольку основным критерием при выборе стеклянного припоя являются характеристики расстеклованного материала, то несогласованность температурного коэффициента линейного расширения в стекловидном состоянии может привести к разрушению спая. Трещины, возникающие в стеклоцементе, можно легко устранить путем подбора режима отжига при склейке. Обычно для предотвращения разрушения спая во время окончательной склейки необходимо снижать скорость нагрева. Одним из решений этой проблемы может быть переход к спеканию.
Процесс спекания представляет собой частичное остекловывание,, которое проводится при более низких температурах (около 600°С); однако в этом случае следует остерегаться загрязнения образовавшегося пористого материала при последующих операциях.
3. Процесс склейки
а) О'бщая характеристика. Последовательность операций во время* процесса склейки, ведущего к образованию прочного вакуумноплотнога соединения, сводится к следующему: стеклоцемент плавится, причем достаточно долго сохраняется низкая вязкость расплава, позволяющая избытку шликера вытечь с поверхности раздела и образовать .прилив: у шва. Во время этой стадии процесса склейки происходит смачивание поверхности стеклоцементом и их взаимодействие, приводящее к возникновению хорошей связи. Затем происходит расстекловывание стеклянного припоя с образованием смеси кристаллов с более твердым стеклом. Эта окончательная модификация характеризуется более высокой точкой размягчения, чем точка размягчения исходного стеклоцемента.
б) Отжиг. Поскольку большинство деталей, подвергаемых склейкег имеют разнообразные усложняющие процесс особенности, такие как наличие проволочных вводов, люминофоров и т. д., часто бывает необходимо проводить окончательную склейку в нейтральной или восстановительной атмосфере; однако следует отметить, что стеклоцемент нельзя отжигать непосредственно в восстановительной атмосфере. Предварительное остекловывание приводит стеклоцемент к состоянию, при котором влияние восстановительной атмосферы в процессе пайки сводится к минимуму. Пайку стеклокерамическим цементом 45, термостойким стеклянным припоем производят при 750 °С в течение 1 ч со скоростями нагрева и охлаждения от 30 до 5°С.
в) Регулирование и контроль температуры. Очень важно, чтобы при отверждении шва все части соединения имели одинаковую температуру. Поэтому образцы необходимо изолировать от прямого излучения нагревательных элементов. Необходимо знать температуры на поверхности соединения, а не на поверхности печи. Все приведенные выше температуры являются действительными температурами деталей.
Замечание. Объем стеклокерамического цемента 45 приблизительно вдвое больше, чем стеклокерамического цемента 95.
