1. بریزیبلٹی
سیرامک اور سیرامک، سیرامک اور دھاتی اجزاء کو بریز کرنا مشکل ہے۔زیادہ تر ٹانکا لگا کر سیرامک سطح پر گیند بناتا ہے، جس میں بہت کم یا کوئی گیلا نہیں ہوتا ہے۔بریزنگ فلر میٹل جو سیرامکس کو گیلا کر سکتی ہے بریزنگ کے دوران جوائنٹ انٹرفیس پر مختلف قسم کے ٹوٹنے والے مرکبات (جیسے کاربائیڈز، سلی سائیڈز اور ٹرنری یا ملٹی ویریٹیٹ مرکبات) بنانا آسان ہے۔ان مرکبات کا وجود جوائنٹ کی مکینیکل خصوصیات کو متاثر کرتا ہے۔مزید برآں، سرامک، دھات اور سولڈر کے درمیان تھرمل ایکسپینشن گتانک کے بڑے فرق کی وجہ سے، بریزنگ ٹمپریچر کو کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے کے بعد جوائنٹ میں بقایا تناؤ رہے گا، جو جوڑوں کے ٹوٹنے کا سبب بن سکتا ہے۔
سرامک سطح پر ٹانکا لگانے کی صلاحیت کو عام سولڈر میں فعال دھاتی عناصر کو شامل کرکے بہتر بنایا جا سکتا ہے۔کم درجہ حرارت اور مختصر وقت کی بریزنگ انٹرفیس کے رد عمل کے اثر کو کم کر سکتی ہے۔جوائنٹ کے تھرمل تناؤ کو ایک مناسب جوائنٹ فارم ڈیزائن کرکے اور ایک یا ملٹی لیئر میٹل کو انٹرمیڈیٹ پرت کے طور پر استعمال کرکے کم کیا جاسکتا ہے۔
2. ٹانکا لگانا
سرامک اور دھات عام طور پر ویکیوم فرنس یا ہائیڈروجن اور آرگن فرنس میں جڑے ہوتے ہیں۔عام خصوصیات کے علاوہ، ویکیوم الیکٹرانک آلات کے لیے بریزنگ فلر میٹلز کی بھی کچھ خاص ضروریات ہونی چاہئیں۔مثال کے طور پر، سولڈر میں ایسے عناصر نہیں ہونے چاہئیں جو بخارات کا زیادہ دباؤ پیدا کرتے ہیں، تاکہ ڈائی الیکٹرک رساو اور آلات کی کیتھوڈ پوائزننگ کا سبب نہ بنیں۔یہ عام طور پر بیان کیا جاتا ہے کہ جب آلہ کام کر رہا ہو، ٹانکا لگانے والے کا بخارات کا دباؤ 10-3pa سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، اور اعلی بخارات کے دباؤ کی نجاست 0.002% ~ 0.005% سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے۔سولڈر کا w(o) 0.001% سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے، تاکہ ہائیڈروجن میں بریزنگ کے دوران پیدا ہونے والے پانی کے بخارات سے بچا جا سکے، جو پگھلی ہوئی سولڈر دھات کو چھڑکنے کا سبب بن سکتا ہے۔اس کے علاوہ، ٹانکا لگانا صاف اور سطح کے آکسائیڈ سے پاک ہونا چاہیے۔
سیرامک میٹالائزیشن کے بعد بریزنگ کرتے وقت، تانبا، بیس، سلور کاپر، گولڈ کاپر اور دیگر الائے بریزنگ فلر میٹلز استعمال کی جا سکتی ہیں۔
سیرامکس اور دھاتوں کی براہ راست بریزنگ کے لیے، بریزنگ فلر دھاتوں کا انتخاب کیا جائے گا جن میں فعال عناصر Ti اور Zr شامل ہوں۔بائنری فلر دھاتیں بنیادی طور پر Ti Cu اور Ti Ni ہیں، جو 1100 ℃ پر استعمال کی جا سکتی ہیں۔ٹرنری سولڈر میں، Ag Cu Ti (W) (TI) سب سے زیادہ استعمال ہونے والا سولڈر ہے، جسے مختلف سیرامکس اور دھاتوں کی براہ راست بریزنگ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ٹرنری فلر میٹل کو فوائل، پاؤڈر یا Ag Cu eutectic فلر میٹل Ti پاؤڈر کے ساتھ استعمال کیا جا سکتا ہے۔B-ti49be2 بریزنگ فلر میٹل سٹینلیس سٹیل اور بخارات کے کم دباؤ کے لیے یکساں سنکنرن مزاحمت رکھتی ہے۔اسے آکسیکرن اور رساو مزاحمت کے ساتھ ویکیوم سگ ماہی کے جوڑوں میں ترجیحی طور پر منتخب کیا جاسکتا ہے۔ti-v-cr سولڈر میں، پگھلنے کا درجہ حرارت سب سے کم (1620 ℃) ہے جب w (V) 30% ہے، اور Cr کا اضافہ مؤثر طریقے سے پگھلنے والے درجہ حرارت کی حد کو کم کر سکتا ہے۔B-ti47.5ta5 سولڈر بغیر Cr کے ایلومینا اور میگنیشیم آکسائیڈ کی براہ راست بریزنگ کے لیے استعمال کیا گیا ہے، اور اس کا جوائنٹ 1000 ℃ کے محیط درجہ حرارت پر کام کر سکتا ہے۔جدول 14 سیرامک اور دھات کے درمیان براہ راست تعلق کے لیے فعال بہاؤ کو ظاہر کرتا ہے۔
ٹیبل 14 سیرامک اور میٹل بریزنگ کے لیے فعال بریزنگ فلر میٹلز
2. بریزنگ ٹیکنالوجی
پہلے سے میٹالائزڈ سیرامکس کو ہائی پیوریٹی انرٹ گیس، ہائیڈروجن یا ویکیوم ماحول میں بریز کیا جا سکتا ہے۔ویکیوم بریزنگ عام طور پر بغیر میٹلائزیشن کے سیرامکس کی براہ راست بریزنگ کے لیے استعمال ہوتی ہے۔
(1) یونیورسل بریزنگ کا عمل سیرامک اور دھات کے یونیورسل بریزنگ کے عمل کو سات عملوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: سطح کی صفائی، پیسٹ کوٹنگ، سیرامک سطح کی میٹالائزیشن، نکل چڑھانا، بریزنگ اور پوسٹ ویلڈ معائنہ۔
سطح کی صفائی کا مقصد بیس میٹل کی سطح پر تیل کے داغ، پسینے کے داغ اور آکسائیڈ فلم کو ہٹانا ہے۔دھات کے پرزوں اور سولڈر کو پہلے کم کیا جائے گا، پھر آکسائیڈ فلم کو تیزاب یا الکلی دھونے کے ذریعے ہٹا دیا جائے گا، بہتے پانی سے دھویا جائے گا اور خشک کیا جائے گا۔اعلی ضروریات والے حصوں کو ویکیوم فرنس یا ہائیڈروجن فرنس (آئن بمباری کا طریقہ بھی استعمال کیا جا سکتا ہے) میں مناسب درجہ حرارت اور پرزوں کی سطح کو صاف کرنے کے لیے گرمی کا علاج کیا جائے گا۔صاف کیے گئے حصوں کو چکنائی والی چیزوں یا ننگے ہاتھوں سے رابطہ نہیں کرنا چاہیے۔انہیں فوری طور پر اگلے عمل میں یا ڈرائر میں ڈال دیا جائے گا۔وہ زیادہ دیر تک ہوا کے سامنے نہیں رہیں گے۔سرامک حصوں کو ایسٹون اور الٹراسونک سے صاف کیا جائے، بہتے ہوئے پانی سے دھویا جائے، اور آخر میں ہر بار 15 منٹ کے لیے ڈیونائزڈ پانی سے دو بار ابالا جائے۔
پیسٹ کوٹنگ سیرامک میٹالائزیشن کا ایک اہم عمل ہے۔کوٹنگ کے دوران، اسے برش یا پیسٹ کوٹنگ مشین کے ساتھ میٹلائز کرنے کے لیے سیرامک سطح پر لگایا جاتا ہے۔کوٹنگ کی موٹائی عام طور پر 30 ~ 60 ملی میٹر ہے۔پیسٹ عام طور پر خالص دھاتی پاؤڈر سے تیار کیا جاتا ہے (بعض اوقات مناسب دھاتی آکسائیڈ بھی شامل کیا جاتا ہے) تقریباً 1 ~ 5um کے ذرہ سائز اور نامیاتی چپکنے والی۔
چسپاں شدہ سیرامک حصوں کو ہائیڈروجن بھٹی میں بھیجا جاتا ہے اور گیلے ہائیڈروجن یا پھٹے ہوئے امونیا کے ساتھ 1300 ~ 1500 ℃ پر 30 ~ 60 منٹ کے لیے سینٹر کیا جاتا ہے۔ہائیڈرائڈز کے ساتھ لیپت شدہ سیرامک حصوں کے لیے، انہیں تقریباً 900 ℃ تک گرم کیا جائے گا تاکہ ہائیڈرائڈس کو گلا جاسکے اور سیرامک سطح پر دھاتی کوٹنگ حاصل کرنے کے لیے سیرامک سطح پر باقی خالص دھات یا ٹائٹینیم (یا زرکونیم) کے ساتھ رد عمل ظاہر کیا جائے۔
Mo Mn دھاتی تہہ کے لیے، اسے ٹانکا لگا کر گیلا کرنے کے لیے، 1.4 ~ 5um کی ایک نکل کی تہہ کو الیکٹروپلیٹ یا نکل پاؤڈر کی تہہ سے لیپ کرنا چاہیے۔اگر بریزنگ کا درجہ حرارت 1000 ℃ سے کم ہے تو نکل کی تہہ کو ہائیڈروجن فرنس میں پہلے سے سنٹر کرنے کی ضرورت ہے۔sintering درجہ حرارت اور وقت 1000 ℃ / 15 ~ 20 منٹ ہے.
علاج شدہ سیرامکس دھات کے پرزے ہیں، جنہیں سٹینلیس سٹیل یا گریفائٹ اور سیرامک کے سانچوں کے ساتھ مکمل طور پر جمع کیا جائے گا۔ٹانکا لگانا جوڑوں پر نصب کیا جائے گا، اور ورک پیس کو پورے آپریشن کے دوران صاف رکھا جائے گا، اور اسے ننگے ہاتھوں سے چھوا نہیں جائے گا۔
بریزنگ ایک آرگن، ہائیڈروجن یا ویکیوم فرنس میں کی جائے گی۔بریزنگ کا درجہ حرارت بریزنگ فلر میٹل پر منحصر ہے۔سیرامک حصوں کی کریکنگ کو روکنے کے لیے، کولنگ کی شرح زیادہ تیز نہیں ہونی چاہیے۔اس کے علاوہ بریزنگ ایک خاص دباؤ (تقریبا 0.49 ~ 0.98mpa) بھی لگا سکتی ہے۔
سطح کے معیار کے معائنے کے علاوہ، بریزڈ ویلڈمنٹ بھی تھرمل جھٹکا اور مکینیکل پراپرٹی کے معائنے کے تابع ہوں گے۔ویکیوم ڈیوائسز کے سیل کرنے والے پرزے بھی متعلقہ ضوابط کے مطابق لیکیج ٹیسٹ کے تابع ہونے چاہئیں۔
(2) براہ راست بریزنگ کرتے وقت براہ راست بریزنگ (ایکٹو میٹل میتھڈ)، سب سے پہلے سیرامک اور میٹل ویلڈمنٹس کی سطح کو صاف کریں، اور پھر انہیں جمع کریں۔اجزاء کے مواد کے مختلف تھرمل ایکسپینشن گتانکوں کی وجہ سے پیدا ہونے والی دراڑ سے بچنے کے لیے، بفر پرت (دھاتی کی چادروں کی ایک یا زیادہ تہوں) کو ویلڈمنٹ کے درمیان گھمایا جا سکتا ہے۔بریزنگ فلر میٹل کو دو ویلڈمنٹ کے درمیان کلیمپ کیا جائے یا اس جگہ پر رکھا جائے جہاں تک ممکن ہو بریزنگ فلر میٹل سے خلا کو بھرا جائے، اور پھر بریزنگ کو عام ویکیوم بریزنگ کی طرح کیا جائے گا۔
اگر Ag Cu Ti سولڈر کو براہ راست بریزنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے تو ویکیوم بریزنگ کا طریقہ اپنایا جائے گا۔جب فرنس میں ویکیوم ڈگری 2.7 × تک پہنچ جائے تو 10-3pa پر گرم کرنا شروع کریں، اور اس وقت درجہ حرارت تیزی سے بڑھ سکتا ہے۔جب درجہ حرارت سولڈر کے پگھلنے کے نقطہ کے قریب ہوتا ہے تو، درجہ حرارت کو آہستہ آہستہ بڑھایا جانا چاہئے تاکہ ویلڈمنٹ کے تمام حصوں کا درجہ حرارت ایک جیسا ہو۔جب ٹانکا لگانا پگھل جاتا ہے، درجہ حرارت بریزنگ کے درجہ حرارت پر تیزی سے بڑھایا جائے گا، اور انعقاد کا وقت 3 ~ 5 منٹ ہوگا۔کولنگ کے دوران، اسے 700 ℃ سے پہلے آہستہ آہستہ ٹھنڈا کیا جائے گا، اور اسے 700 ℃ کے بعد فرنس کے ساتھ قدرتی طور پر ٹھنڈا کیا جا سکتا ہے۔
جب Ti Cu ایکٹو سولڈر کو براہ راست بریز کیا جاتا ہے، سولڈر کی شکل Cu Foil پلس Ti پاؤڈر یا Cu پارٹس پلس Ti Foil ہو سکتی ہے، یا سرامک سطح کو Ti پاؤڈر پلس Cu ورق کے ساتھ لیپت کیا جا سکتا ہے۔بریزنگ سے پہلے، تمام دھاتی پرزوں کو ویکیوم کے ذریعے ختم کر دیا جائے گا۔آکسیجن سے پاک تانبے کا درجہ حرارت 750 ~ 800 ℃ ہوگا، اور Ti, Nb, Ta، وغیرہ کو 15 منٹ کے لیے 900 ℃ پر ختم کیا جائے گا۔اس وقت، ویکیوم ڈگری 6.7 × 10-3Pa سے کم نہیں ہوگی ۔ بریزنگ کے دوران، فکسچر میں ویلڈنگ کے لیے اجزاء کو جمع کریں، انہیں ویکیوم فرنس میں 900 ~ 1120 ℃ تک گرم کریں، اور ہولڈنگ کا وقت 2 ~ ہے 5 منٹبریزنگ کے پورے عمل کے دوران، ویکیوم ڈگری 6.7 × 10-3Pa سے کم نہیں ہوگی۔
Ti Ni طریقہ کا بریزنگ کا عمل Ti Cu طریقہ سے ملتا جلتا ہے، اور بریزنگ کا درجہ حرارت 900 ± 10 ℃ ہے۔
(3) آکسائیڈ بریزنگ کا طریقہ آکسائیڈ بریزنگ کا طریقہ ایک ایسا طریقہ ہے جس سے شیشے کے فیز کا استعمال کرتے ہوئے قابل اعتماد کنکشن کا ادراک کیا جاتا ہے جو آکسائیڈ سولڈر کے پگھلنے سے سیرامکس میں گھس کر دھات کی سطح کو گیلا کرتا ہے۔یہ سیرامکس کو سیرامکس اور سیرامکس کو دھاتوں سے جوڑ سکتا ہے۔آکسائڈ بریزنگ فلر دھاتیں بنیادی طور پر Al2O3، Cao، Bao اور MgO پر مشتمل ہیں۔B2O3، Y2O3 اور ta2o3 کو شامل کرنے سے، مختلف پگھلنے والے پوائنٹس اور لکیری توسیع کے گتانک کے ساتھ بریزنگ فلر دھاتیں حاصل کی جا سکتی ہیں۔اس کے علاوہ، CaF2 اور NaF کے ساتھ فلورائیڈ بریزنگ فلر میٹلز کو سیرامکس اور دھاتوں کو جوڑنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ اعلی طاقت اور زیادہ گرمی کی مزاحمت کے ساتھ جوڑوں کو حاصل کیا جا سکے۔
پوسٹ ٹائم: جون 13-2022