镁铝尖晶石陶瓷的高温Mo-Mn金属化机理研究

采用活化Mo-Mn法对镁铝尖晶石陶瓷进行了金属化封接实验,并通过对镁铝尖晶石陶瓷金属化层的显微结构及金属化层中元素在金属化层与陶瓷中分布情况的分析,探讨了镁铝尖晶石陶瓷的Mo-Mn金属化机理。研究发现,镁铝尖晶石瓷的金属化机理与目前较成熟的95%氧化铝瓷的金属化机理存在很大不同。镁铝尖晶石瓷金属化时,Mn元素沿晶界实现固相扩散迁移,固溶于瓷中,与镁铝尖晶石形成Mn:Mg Al2O4尖晶石相;同时,Mg元素沿晶界析出进入金属化层的玻璃相,填充于Mo海绵骨架中。     

95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结机理研究

通过对95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结前后显微结构的分析,对不同Mo含量金属化配方的块状烧结体及高纯高致密Al2O3陶瓷表面金属化层显微结构的研究,探讨了95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层的烧结过程,揭示了Mo骨架结构中Mo颗粒间气孔形成的机理.     

95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结机理研究

通过对95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结前后显微结构的分析,对不同Mo含量金属化配方的块状烧结体及高纯高致密Al2O3陶瓷表面金属化层显微结构的研究,探讨了95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层的烧结过程,揭示了Mo骨架结构中Mo颗粒间气孔形成的机理.     

透明氧化铝陶瓷金属化与封接实验研究

本文采用传统的活化Mo-Mn法对透明氧化铝陶瓷进行了金属化与封接实验。结果表明,传统的活化Mo-Mn法可以实现透明氧化铝的金属化,并能够获得气密、可靠的陶瓷-金属封接件。金属化层与陶瓷之间的结合主要来源于金属化层中的玻璃态物质对陶瓷表面良好的润湿性。     

氮化铝陶瓷金属化技术的探讨

本文对目前常用的电子陶瓷(例如,氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氧化铝陶瓷)的性能和金属化技术进行了初步的比较,提出了氮化铝陶瓷要加强其应用研究,特别是要进一步提高其Mo-Mn法封接强度,论述了氧化铍陶瓷比氮化铝陶瓷DBC技术上的某些优势。     

氧化铝基陶瓷Mo-Mn法金属化机理分析及实验研究

本文从玻璃相扩散迁移、Mo的化学态和添加Mn的作用几个方面对氧化铝基陶瓷高温Mo-Mn法金属化机理进行了分析和总结,给出了高纯氧化铝陶瓷（包括99氧化铝陶瓷、透明氧化铝陶瓷）一些实验研究结果。通过对实验结果的分析和讨论,指出了高纯氧化铝陶瓷金属化配方设计、工艺参数控制等方面应把握的技术要点。实验研究结果对工程中高纯氧化铝陶瓷的金属化和封接工作具有一定的指导作用。     

陶瓷表面金属化新方法——Cu-Sn复层法

<正> 前言陶瓷表面金属化是指在陶瓷的封接面被覆一层与瓷体结合牢固的金属层,以实现陶瓷与金属(引线)或陶瓷与陶瓷的封接要求。目前,对装置瓷表面的金属化普遍采用Mo-Mn法和被银法。此外,化学镀方法在某些场合也普遍采用。     

95%Al2O3陶瓷的MoO3体系低温金属化机理研究

本文采用由MoO₃加活化剂组成的配方对氧化铝陶瓷进行低温金属化,通过对氧化铝陶瓷、金属化层的显微结构及元素的分布情况来探索氧化铝陶瓷的低温金属化机理。研究发现金属化层中大部分MoO₃还原成活性较好的Mo颗粒,Mo颗粒间相互烧结连通为主体金属海绵骨架,同时少量的Mo氧化物与MnO、Al₂O₃、SiO 2、CaO等形成玻璃熔体,MnO、Al₂O₃、SiO 2、CaO之间也会形成MnO-Al₂O₃-SiO₂-CaO系玻璃熔体,从而获得致密、Mo金属与玻璃熔体相互缠绕、包裹的金属化层。金属化层中的两种玻璃熔体先后渗透、扩散进入氧化铝陶瓷晶界从而实现陶瓷与金属化层之间的连接。金属化层中还原的Mo金属与Ni层之间形成Mo-Ni合金,从而实现Ni层与金属化层之间的结合。     

95％Al_2O_3瓷活化Mo-Mn法金属化机理研究

本文以实验证实了95％Al_2O_3瓷活化Mo-Mn法金属化的玻璃迁移机理。所用的9~#金属化配方为添加玻璃的配方,陶瓷金属化烧结时,主要靠金属化层中的一部分玻璃向陶瓷中迁移,冷却时,靠此玻璃把陶瓷和金属化层粘结在一起而完成真空致密封接的。     

纯Mo法Al_2O_3瓷和金属的封接

所谓Mo-Mn法和纯Mo法是通过金属化、镀Ni和其后硬焊而形成的陶瓷和金属气密封接的方法.关于Mo-Mn法Al~2O~3瓷和金属的封接,作者在以前的文章中业已报导。本文所研究的是用含MnO的92%Al~2O~3的圆片,以纯Mo法对可伐另件进行了封接。并研究了封接层的抗张强度和封接件的真空气密性. 用光学显微镜和电子扫描显微镜以及电子探针对封接层进行了检验. 为了解纯Mo法的封接机理,石英玻璃和Mo箔的封接也附带地进行了观察。本文所得的结果如下: (1)当1400-1400℃/60分进行陶瓷金属化时,获得了最高的封接强度和最好的真空气密性。 (2)封接处是按下列顺序的多层所组成:陶瓷-金属化层-镀Ni层-硬焊料层-镀Ni层-可伐。在Mo-Mn法的封接中,看到了陶瓷和金属化层之间的中间层。而在纯Mo法中,则认为是不存在的. (3)在石英玻璃-Mo箔封接中,Mo金属表面层被氧化,如此形成的Mo氧化物扩散到石英玻璃中而形成了过渡层,从而十分有利地降低封接应力和改善粘结 (4)SiO~2-MnO-Al~2O~3系统玻璃相和Ni填充了Mo金属化层的孔隙;前者来自于陶瓷体,而后者来自于镀Ni层。这些物质的浸润和相互扩散得到了强固的和真空气密的封接层。     

高强度Mo-Mn金属化工艺研究

通过改变Mo-Mn法工艺条件来获得高致密、高强度的金属化层，以提高陶瓷金属封接件的封接强度。     

Mo-Mn金属化层对氧化铝陶瓷抗折强度的影响

本文通过比较95％ Al2O3瓷和高纯Al2O3瓷Mo-Mn金属化前后的抗折强度,发现金属化层有助于提高瓷本身的抗折强度.约25 μm厚的金属化层使95％ Al2O3瓷的抗折强度提高20％左右,使高纯Al2O3瓷抗折强度的提高则高达70％.实验通过扫描电镜及光学显微镜观察分析,认为金属化层提高瓷件抗折强度的主要原因是金属化层通过塑性变形吸收了来自裂纹扩展的大量能量.     

活化Mo—Mn法金属化机理—MnO.Al2O3物相的鉴定

本文研究了活化Mo-Mn法陶瓷金属化机理,确定了活化剂中MnO≥40%(wt)时金属化层中以及界面上存有MnO·Al_2O_3物相,而MnO≤30%时则难以发生。由于MnO·Al_2O_3本身强度较差,因而在配方设计时应防止它的产生。     

高纯、细晶Al2O3陶瓷的Mo-Mn金属化机理研究

通过对高纯、细晶Al2O3陶瓷金属化层、金属化层被酸腐蚀后的陶瓷表面显微结构及金属化层中元素在金属化层与陶瓷中的分布情况分析,探讨了高纯、细晶Al2O3陶瓷的Mo-Mn金属化机理。研究发现高纯、细晶Al2O3陶瓷的金属化机理与95%Al2O3陶瓷存在很大不同,高纯、细晶Al2O3陶瓷金属化时,Al2O3相通过溶解-沉淀传质过程,细小颗粒和固体颗粒表面凸起部分溶解,并在金属化层中的较大Al2O3颗粒表面析出。在Al2O3颗粒生长和形状改变的同时,金属化层形成致密结构,完成了烧结,实现了金属化层与高纯、细晶Al2O3陶瓷的紧密结合。     

高纯氧化铝陶瓷的金属化工艺研究

采用CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系作为金属化中的玻璃活化剂,在高纯(99%)氧化铝陶瓷表面烧结Mo金属化层。研究了金属化烧结温度、CaO及Al_2O_3含量和TiO_2的加入对于金属化层烧结强度的影响。结果表明Ca-Al-Si玻璃系统可在1450℃左右进行金属化烧结,同时在提高CaO与Al_2O_3含量后有助于金属化烧结,TiO_2的加入则对金属化烧结有不利影响。     

高纯氧化铍陶瓷基片及金属化研究

氧化铍陶瓷原料纯度、杂质含量、煅烧温度、颗粒度分布、成型方法、烧结曲线陶瓷基片十分重要.特别是成瓷后的基片晶粒大于45 μm,直接影响抗折强度、体积密度、金属化抗拉强度(晶粒粗大抗拉强度低于30 MPa),氧化铍陶瓷基片采用轧膜成型,由于轧膜成型具有方向性,坯件中水分含量控制不严(南方坯件容易吸潮),烧成坯件有收缩变化,使基片产生开裂变形及翘曲,对金属化印刷、电镀及键合强度具有不同程度的影响.本文通过原料制备、成型、烧成等工艺进行研究控制,使氧化铍陶瓷基片及金属化的合理性、稳定性得到进一步提高和完善.     

高纯氧化铝陶瓷表面形貌对Mo-Mn法金属化封接强度的影响

本文通过不同烧结温度制备出两种显微结构的高纯Al2O3陶瓷,采用四种不同的加工方式,制备出不同表面状态的高纯Al2O3陶瓷样品.利用轮廓仪测量样品表面粗糙度,并利用扫描电镜对其表面显微形貌进行分析.然后,将各种不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷进行高温Mo-Mn法金属化,并用Ag焊料进行封接.最后,测试出不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度,进而研究高纯氧化铝陶瓷表面形貌对其Mo-Mn金属化封接强度的影响.结果发现,表面未加工高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度高、一致性最好.     

氮化铝陶瓷的氧化机理研究

本文研究了不同氧化处理下氮化铝陶瓷的氧化情况,并使用Mo-Mn法进行金属化,测试封接强度及气密性,从而探究氮化铝瓷的氧化机制,氮化铝基瓷与氧化层之间的结合。结果表明:经过1100℃/1h高温氧化处理,氮化铝陶瓷表面几乎没有氧化。在1250℃/1h、1250℃/2h,表面生成了氧化铝,氧化层主晶相为AlN与Al2O3;在1350℃/1h下,氧化层主晶相为Al2O3;氧化层表面有明显的裂纹,均漏气。对不同处理后的氧化铝层表面进行Mo-Mn法金属化,当氧化层厚度较薄时,断裂发生在氧化层。氮化铝瓷与氧化铝层之间的结合机理可能是在两者之间产生了AlON等中间物,从而实现了氮化铝瓷与氧化层之间牢固的连接。     

工艺条件对高纯氧化铍陶瓷金属化性能的影响

以W为原料,MnO、Al2O3和SiO2为活化剂,采用烧结金属粉末法,于1450～1500℃的还原性气氛(氨分解气)中烧结,在99BeO(纯度大于99%的BeO)陶瓷基板表面形成了W金属层,研究了活化剂含量、金属化膜厚度以及99BeO陶瓷晶粒大小对其金属化性能的影响。结果表明:当添加的活化剂质量分数为20%,金属化膜厚度约为35μm,BeO陶瓷晶粒大小约为39μm时,99BeO陶瓷金属化层的抗拉强度达到最大值65MPa。     

均匀沉淀法制备陶瓷金属化层的微观结构研究

利用均匀沉淀法制备了混合均匀并且钼粉粒度达到纳米级的陶瓷金属化粉末,使用该粉末进行了陶瓷金属化层制备,获得了比较理想的陶瓷金属化层显微结构。同时研究了Mo的含量及烧结温度对陶瓷金属化层显微结构的影响,并将该工艺生产的制品与国内现有制品的微观结构进行了对比。