Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 87
Текст из файла (страница 87)
Лучшим способом получения является плазмохимический способ получения ингрида бора из аморфного порошка бора путем подачи ега в струю плазмы азота с температурой 5400 — 5900 С. Более высокая температура синтеза приводит к диссоциации полученного ннтрида бора. Нитрид бора с кубической структурой получают различными методами, в том числе с использованием сверхвысокого давления и теьм пературы в присутствии катализаторов, в ре- Электротехническая керамика Равд. 23 23.9. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И МЕТАЛЛ ИЗАЦИЯ КЕРАМИЧ ЕСК ИХ ИЗДЕЛИЙ Т а блиц а 23 5!. Основные физико-механические свойства абразивных материалов жплупь упругсстп, ГПе рг р. л ать, ГГ!е Тпердоезь пп Мопсу Ппптэесеь, кгГые ткг.
10 ак Ыетерпел 0,9 — 1,45 2,1 — 4,0 6,5 7,5 10 9,25 З,3 †,6 2,0 — 2,1 1О 9,9 9,0 8,5 3490 — 3540 3440 — 3490 3230 3950 Алмаз Кубический нитрнд бора Карбид кремния Электрокорунд зультате чего происходит аллотропный переход гексаганального ингрида бора в кубический.
Среди нитридов наилучшими злектраизоляпионными и теплофнзическнми свойствами при высокой температуре обладает нитрид бора. Нитрид бара применяется в качестве термоизоляцни в вакуумных индукционных печах, МГД-генераторах, высокотемпературных термопарах, подложках для транзисторов. Малые значения е, и 18 6 при сверхвысоких частотах и высокой температуре позволшот использовать ингрид бора в радиоэлектронной технике. Хорошая теплопроводность, высокие огнеупорные свойства, химическая стойкость, большое сечение захвата тепловых нейтронов в сочетании с хорошей обрабатываемастью обеспечивают использование нитрнда бора и изделий из него в различных отраслях техники.
Куаичесиий нитрид бора имеет примерно такую же твердость, что и алмаз, высокую теплопроводность (42 — 13 Вт/(и К)), что в несколько раз выше, чем у лучших по тепплопроводности металлов. Нитрид алюминия А))4 характеризуется тугоплавкостыо, высокнмн электроизоляпнонными свойствами, сохраняемыми при высоких температурах, высокой твердостью и износостойкостью, термостойкостью, устойчивостью в агрессивных средах, что позволяет его использовать в технике высоких температур. Из АИЧ изготовляют тигли для плавки металлов, изоляционные трубки для защиты высокотемпературных термопар, подложки транзисторов и другие изделия.
Механическая обработка. В современной технике находят широкое применение керамические изделия, соответствующие жестким требованинм по точности размеров, форме и чистоте обработки поверхности. Обеспечить выполнение таких требований способами обычной керамической технологии не представляется возможным. Изготовленные изделия всегда имеют незначительные отклонения размеров от заданных, обусловленные некоторой нестабильшктью усадки в процессе сушки и обжига. Значения усадкн зависят как от состава материалов, так и от некоторых технологических опер ашгй. Для получения керамических изделий, име~ащнх точные размеры и высокую чистоту поверхности, используют механическую обра- ботку обожженных изделий путем шлифования.
Для шлифования в основном используют шлифовальные круги и ренее порошки из аб. разивных материалов: алмаза, нитрида бора„ карбида кремния, электрокорунда и др. (табл. 23.51). Механическая обработка керамических изделий всепи андами шлифования осушествляетен абразивными инструментами из карбида кремния и алмаза различной зернистости.
Для шлифовки применяют шлифовальные круги (ГОСТ 2424-75), головки (ГОСТ 2447-82), бруски (ГОСТ 2456-82) и сегменты соответственно шлифуемой поверхности. Максимальная рабочая скорость абрээивного инстоумента обусловлпвается типом связующего материала. Так, для алмазного шлифовального круга на керамическом связующем рабочая окружная скорость составляет 25 м(с, а на фенолформальдегидном — да 35 и/с. Для обработки керамических изоляторов, обладающих высокой твердостью и хрупкостью, наиболее эффективным является алмазный инструмент на металлическом и фенолформальдегидном свнзующем.
Алмазный абразивный инструмент на металлическом связующем используется в основном для чернового шлифования керамики, а на фенолфор. мальдегидном связующем — для окончательного, чистового шлифования. Алмазные круги на металлическом связующем имеют более длительный срок службы. Для черновой обработки керамических изделий используют крупнозернистые аоразивные круги.
а для окончательной чистовой обработки поверхности применяют тонкозеристые абразивные инструменты. Для шлифования керамических изделий используют обычные металлообрабатывающие станки: токарно-винторезные со ц~лифовальнай головкой, токарно-карусельные, шлифовально- карусельные, универсально-шлифовальные и др.
Крепление керамических изделий иа стан. ке производится при помаши специальной технологической оснастки, обеспечивающей прочное и безопасное положение детали в работе (ГОСТ 2675-80). Режимы шлифования керамических изделий зависят от свойств керамического материала, от показателей используемого абразивного инструглента и устанавливаются экспериментально. При черновой обработке изделий в большинстве случаев толщина слоя, снимаемого шлифовкой за один проход, составляет примерно 0,25 мм, а при чистовой — 0,005— 0,025 мм. Дпя охлаждения в процессе шлифования применнют 2 — 5 Те-иый водный раствор каль- $23.9 ййеханическал обработка и иеталлиэиция керамических изделий 255 цинированной соды, который подают со скоростью 20 л/мин.
При круглом шлифовании наружной поверхностн изоляторов цилиндрической формы обрабатываемый изолятор и шлнфовальный круг вращаются в одну сторону, а при обработке круглыь внутренних поверхностей керамических изделий шлифавальный круг и обрабатываемая деталь вращаются в противоположные стороны. Шлифавание торцевых поверхностей цилиндрических изделий может производиться на плоскошлифовальном станке с использованием соответствующей оснастки. Меткллизация керамики.
Металлические покрытия на поверхности керамики могут служить электродами конденсаторов, испытуемых образцов, витков катушки индуктивности илн прамежуточяым слоем для соединения керамики с металлической арматурой посредством пайки. Металлические покрытия керамики можно осуществлять методами вжигання металлосодержащей ираски (пасты), испарения и конденсацией металла (серебра, золота, никеля, палладия и др.) в вакууме, химического осаждения, шоопиравания н др, Металлические покрытия долткны обладать корошей электропроводностью (особенно для высокого напряжения высокой частоты) прн малой толщине электродного слоя.
Для такиь покрытий чаше всего применяют благородные металлы (в основном серебро и паллцций), устойчивые к окислению, Покрытия, предназначенные для последующей пайки с металлической арматурой, производятся из тугоплавкнх металлов в сочетании с различными добавками.
Вжигавне паст — наиболее распространенный способ металлизацин. Основным компонентом металлосодергкащей пасты является окись серебра, азотнокислае серебро или тонкадисперсный порошок металлического серебра. Для спекаемости покрытия и хорошей адгсзни па отношению к поверхности керамики в пасту вводятся 5 — 7 Тр (по массе) плавней в виде борнокислого свинца, оксида висмута или других соединений висмута. Компоненты пасты смешиваются с органическими связующими, представленными раствором канифоли в скипидаре или смесью скипидара с касторовым маслам до получения однородной массы.
Паста, изготовляемая промышленностью на специализированных заводаь, содержит 55— 70 э/э (по массе) металлического серебра. Нанесение серебряной пасты на керамн юские иэделия производится вручную кисточкой, пульверизатором, окунанием, а в массовом производстве — шелкографией. Нанесенные покрытия сушат при температуре 80 — 150'С в термосгатах нли в проходных сушилках.
Обжиг производится при температуре 750 †850 'С в муфельных или проходных печах в воздуш. ной среде. В процессе обжига покрытия в интервале температур 200 — 400'С, т. е. при выгорании органической связки, подъем темпера. туры должен быть замедленным во избеягание вспучивания покрытия и образования трещин на металлизированиой поверхности. Режим вжигання серебряной пасты устанавливается экспериментально.
Он зависит от нагревасгойкости керамики, размеров и конфигурации ме- Таблица 23.52. Составы для металлизации керамических материалов м й ЙЙ Керамкческзй мате- |мял Компакеюы пасты 98 2 Молибден Железо Стеатитовая кера- мика Молибден Марганец Форстеритовая ке- рамика 80 !О; 20 Молибден Марганец Корундомуллитовая керамика УФ-46 Алюмосиликат- ный плавеньм Молибден Марганец 1О 74 15 Корундовая кера- мика Борид молкбдена Глазурь ' добавляется прм 1Са",„ марганца.
таллизируемаго изделия. Длительность процесса может составлять 5 — 35 ч. Толщина однократно металлизяруемого слоя серебра составляет 3 — 1О мкм. В случае необходимости для получения накрытия с более толстым слоем деталь металлнзируют 2— 3 раза, проводя последовательно вжиганяе каждого нанесенного металлизированного слоя.
Толщина металлнзирующего слоя на изделиях среднего размера составляет 40— 50 мкм. Металлязация составами на основе тугоплавкнь металлов применяется для различных вакуум-плотных керамических изделий из фарфора, стеатита, форстерита и корундовой керамики. В металлизирующий состав входят различные добавки: марганец, железо, кремний, оксиды металлов — А1эО„ Т10з, Сг,Оз карбиды, бариды и специальные плавни. Металлизация различных типов ксрамичских материалов производится по схеме: очистка изолятора ат загрязнений, обеюкиривание, приготовление и нанесение металлнзирующего состава, вжиганне покрытия, зачистка, нанесение второго металлнзирующего состава, вжигание второго покрытия и контроль качества покрытия.
Для приготовления металлизирующнх паст используют материалы, получаемые с завода- изготовителя в виде тонкамалотых порошков с удельной поверхностно 4000 †50 см'/г для молибдена и 5000 †70 см'/г для марганца. Компоненты металлизирующей пасты, взятые в заданном соотношении, смешиваются с раствором коллокснлина в изоамилацегате илн водно-спиртовый раствор полиамндной смолы, Смешивание компонентов производится в валксноя мельнице со стальным барабаном да получения однородной пасты.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
