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).