Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla

Translated title of the contribution: Joining of alumina by vacuum brazing

Liisa Heikinheimo, Mika Siren, Pentti Kauppinen

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Keraamien erityisominaisuuksien hyödyntämistä rakennemateriaaleissa ovat toistaiseksi rajoittaneet niiden ongelmallinen liitettävyys erityisesti haluttaessa yhdistää metalli ja keraamiosia samaan komponenttiin. Viime vuosina on tehty huomattavaa kehitystyötä, joka on keskittynyt erilaisten diffuusioliittämismenetelmien soveltamiseen. Kaupalliselle tasolle kehitetty aktiivijuotto on huomattavasti valmistusystävällisempi menetelmä kuin perinteisesti käytetty Molybdeemi metallointia vaativa kovajuotto, sillä liittäminen voidaan tehdä yksivaiheisesti. Aktiivijuotteilla saavutetaan perinteiseen menettelyyn verrattuna matalampi jäännösjännitystila sekä hyvä liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys edellyttäen, että juote on oikein valittu ja lämpösykli liittämisessä hallitaan. Kokeellisessa osassa on tutkittu alumiinioksidin liittämistä metalleihin, titaaniin ja Fe Ni Co seoksiin. Juotteiden ja liitosten ominaisuuksia on määritetty kostutuskokeilla, NDT:llä ja leikkauslujuuskokeella. Juotteen leviämiseen vaikuttaa pinnan laadun lisäksi myös juotetyyppi, sillä ternääriset Ag Cu Ti juotteet juoksevat paremmin kuin binääriset Ag Ti juotteet. Ternäärisillä juotteilla saavutetaan myös parempi liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys, mutta haittana on liitetyn komponentin matalampi käyttölämpötila binäärisiin juotteisiin verrattuna. Liitosten testausta varten on kehitetty leikkauslujuuskoemenettely eripariliitokselle. Lujuuskokeessa kappaleen geometria kuitenkin vaikuttaa mitattuun tulokseen siten, että pienemmillä kappaleilla saavutetaan parempia lujuuksia. Raportissa esitetään rikkomattomalla ultraäänimenetelmällä mitatun liitoksen eheyden suhde leikkauslujuuteen. Tulosten mukaan liitoksen eheys vaikuttaa huomattavasti lujuuteen, ja siten riippuvuuden tarkempi tutkiminen on tärkeä jatkotutkimusaihe.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages81
    ISBN (Print)951-38-4429-3
    Publication statusPublished - 1993
    MoE publication typeNot Eligible

    Publication series

    SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
    Number1495
    ISSN1235-0605

    Fingerprint

    aluminum oxide

    Keywords

    • aluminium oxide
    • joining
    • diffusion welding
    • brazing
    • ceramics
    • properties
    • experimentation
    • joints (functions)
    • brazed joints
    • bonded joints
    • defects
    • shear strength
    • wetting
    • measurement
    • mechanical tests

    Cite this

    Heikinheimo, L., Siren, M., & Kauppinen, P. (1993). Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1495
    Heikinheimo, Liisa ; Siren, Mika ; Kauppinen, Pentti. / Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1993. 81 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1495).
    @book{d87adabb60c34a2581edf122fccae658,
    title = "Alumiinioksidin liitt{\"a}minen tyhj{\"o}juottamalla",
    abstract = "Keraamien erityisominaisuuksien hy{\"o}dynt{\"a}mist{\"a} rakennemateriaaleissa ovat toistaiseksi rajoittaneet niiden ongelmallinen liitett{\"a}vyys erityisesti haluttaessa yhdist{\"a}{\"a} metalli ja keraamiosia samaan komponenttiin. Viime vuosina on tehty huomattavaa kehitysty{\"o}t{\"a}, joka on keskittynyt erilaisten diffuusioliitt{\"a}mismenetelmien soveltamiseen. Kaupalliselle tasolle kehitetty aktiivijuotto on huomattavasti valmistusyst{\"a}v{\"a}llisempi menetelm{\"a} kuin perinteisesti k{\"a}ytetty Molybdeemi metallointia vaativa kovajuotto, sill{\"a} liitt{\"a}minen voidaan tehd{\"a} yksivaiheisesti. Aktiivijuotteilla saavutetaan perinteiseen menettelyyn verrattuna matalampi j{\"a}{\"a}nn{\"o}sj{\"a}nnitystila sek{\"a} hyv{\"a} liitoksen lujuus ja tyhj{\"o}tiiviys edellytt{\"a}en, ett{\"a} juote on oikein valittu ja l{\"a}mp{\"o}sykli liitt{\"a}misess{\"a} hallitaan. Kokeellisessa osassa on tutkittu alumiinioksidin liitt{\"a}mist{\"a} metalleihin, titaaniin ja Fe Ni Co seoksiin. Juotteiden ja liitosten ominaisuuksia on m{\"a}{\"a}ritetty kostutuskokeilla, NDT:ll{\"a} ja leikkauslujuuskokeella. Juotteen levi{\"a}miseen vaikuttaa pinnan laadun lis{\"a}ksi my{\"o}s juotetyyppi, sill{\"a} tern{\"a}{\"a}riset Ag Cu Ti juotteet juoksevat paremmin kuin bin{\"a}{\"a}riset Ag Ti juotteet. Tern{\"a}{\"a}risill{\"a} juotteilla saavutetaan my{\"o}s parempi liitoksen lujuus ja tyhj{\"o}tiiviys, mutta haittana on liitetyn komponentin matalampi k{\"a}ytt{\"o}l{\"a}mp{\"o}tila bin{\"a}{\"a}risiin juotteisiin verrattuna. Liitosten testausta varten on kehitetty leikkauslujuuskoemenettely eripariliitokselle. Lujuuskokeessa kappaleen geometria kuitenkin vaikuttaa mitattuun tulokseen siten, ett{\"a} pienemmill{\"a} kappaleilla saavutetaan parempia lujuuksia. Raportissa esitet{\"a}{\"a}n rikkomattomalla ultra{\"a}{\"a}nimenetelm{\"a}ll{\"a} mitatun liitoksen eheyden suhde leikkauslujuuteen. Tulosten mukaan liitoksen eheys vaikuttaa huomattavasti lujuuteen, ja siten riippuvuuden tarkempi tutkiminen on t{\"a}rke{\"a} jatkotutkimusaihe.",
    keywords = "aluminium oxide, joining, diffusion welding, brazing, ceramics, properties, experimentation, joints (functions), brazed joints, bonded joints, defects, shear strength, wetting, measurement, mechanical tests",
    author = "Liisa Heikinheimo and Mika Siren and Pentti Kauppinen",
    year = "1993",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-4429-3",
    series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "1495",
    address = "Finland",

    }

    Heikinheimo, L, Siren, M & Kauppinen, P 1993, Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1495, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla. / Heikinheimo, Liisa; Siren, Mika; Kauppinen, Pentti.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1993. 81 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1495).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla

    AU - Heikinheimo, Liisa

    AU - Siren, Mika

    AU - Kauppinen, Pentti

    PY - 1993

    Y1 - 1993

    N2 - Keraamien erityisominaisuuksien hyödyntämistä rakennemateriaaleissa ovat toistaiseksi rajoittaneet niiden ongelmallinen liitettävyys erityisesti haluttaessa yhdistää metalli ja keraamiosia samaan komponenttiin. Viime vuosina on tehty huomattavaa kehitystyötä, joka on keskittynyt erilaisten diffuusioliittämismenetelmien soveltamiseen. Kaupalliselle tasolle kehitetty aktiivijuotto on huomattavasti valmistusystävällisempi menetelmä kuin perinteisesti käytetty Molybdeemi metallointia vaativa kovajuotto, sillä liittäminen voidaan tehdä yksivaiheisesti. Aktiivijuotteilla saavutetaan perinteiseen menettelyyn verrattuna matalampi jäännösjännitystila sekä hyvä liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys edellyttäen, että juote on oikein valittu ja lämpösykli liittämisessä hallitaan. Kokeellisessa osassa on tutkittu alumiinioksidin liittämistä metalleihin, titaaniin ja Fe Ni Co seoksiin. Juotteiden ja liitosten ominaisuuksia on määritetty kostutuskokeilla, NDT:llä ja leikkauslujuuskokeella. Juotteen leviämiseen vaikuttaa pinnan laadun lisäksi myös juotetyyppi, sillä ternääriset Ag Cu Ti juotteet juoksevat paremmin kuin binääriset Ag Ti juotteet. Ternäärisillä juotteilla saavutetaan myös parempi liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys, mutta haittana on liitetyn komponentin matalampi käyttölämpötila binäärisiin juotteisiin verrattuna. Liitosten testausta varten on kehitetty leikkauslujuuskoemenettely eripariliitokselle. Lujuuskokeessa kappaleen geometria kuitenkin vaikuttaa mitattuun tulokseen siten, että pienemmillä kappaleilla saavutetaan parempia lujuuksia. Raportissa esitetään rikkomattomalla ultraäänimenetelmällä mitatun liitoksen eheyden suhde leikkauslujuuteen. Tulosten mukaan liitoksen eheys vaikuttaa huomattavasti lujuuteen, ja siten riippuvuuden tarkempi tutkiminen on tärkeä jatkotutkimusaihe.

    AB - Keraamien erityisominaisuuksien hyödyntämistä rakennemateriaaleissa ovat toistaiseksi rajoittaneet niiden ongelmallinen liitettävyys erityisesti haluttaessa yhdistää metalli ja keraamiosia samaan komponenttiin. Viime vuosina on tehty huomattavaa kehitystyötä, joka on keskittynyt erilaisten diffuusioliittämismenetelmien soveltamiseen. Kaupalliselle tasolle kehitetty aktiivijuotto on huomattavasti valmistusystävällisempi menetelmä kuin perinteisesti käytetty Molybdeemi metallointia vaativa kovajuotto, sillä liittäminen voidaan tehdä yksivaiheisesti. Aktiivijuotteilla saavutetaan perinteiseen menettelyyn verrattuna matalampi jäännösjännitystila sekä hyvä liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys edellyttäen, että juote on oikein valittu ja lämpösykli liittämisessä hallitaan. Kokeellisessa osassa on tutkittu alumiinioksidin liittämistä metalleihin, titaaniin ja Fe Ni Co seoksiin. Juotteiden ja liitosten ominaisuuksia on määritetty kostutuskokeilla, NDT:llä ja leikkauslujuuskokeella. Juotteen leviämiseen vaikuttaa pinnan laadun lisäksi myös juotetyyppi, sillä ternääriset Ag Cu Ti juotteet juoksevat paremmin kuin binääriset Ag Ti juotteet. Ternäärisillä juotteilla saavutetaan myös parempi liitoksen lujuus ja tyhjötiiviys, mutta haittana on liitetyn komponentin matalampi käyttölämpötila binäärisiin juotteisiin verrattuna. Liitosten testausta varten on kehitetty leikkauslujuuskoemenettely eripariliitokselle. Lujuuskokeessa kappaleen geometria kuitenkin vaikuttaa mitattuun tulokseen siten, että pienemmillä kappaleilla saavutetaan parempia lujuuksia. Raportissa esitetään rikkomattomalla ultraäänimenetelmällä mitatun liitoksen eheyden suhde leikkauslujuuteen. Tulosten mukaan liitoksen eheys vaikuttaa huomattavasti lujuuteen, ja siten riippuvuuden tarkempi tutkiminen on tärkeä jatkotutkimusaihe.

    KW - aluminium oxide

    KW - joining

    KW - diffusion welding

    KW - brazing

    KW - ceramics

    KW - properties

    KW - experimentation

    KW - joints (functions)

    KW - brazed joints

    KW - bonded joints

    KW - defects

    KW - shear strength

    KW - wetting

    KW - measurement

    KW - mechanical tests

    M3 - Report

    SN - 951-38-4429-3

    T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

    BT - Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Heikinheimo L, Siren M, Kauppinen P. Alumiinioksidin liittäminen tyhjöjuottamalla. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1993. 81 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1495).