eng
Выпуск #5/2010
О.Амелина, С.Нестеров.
Вакуум-плотная корундовая керамика на основе ультрадисперсных порошков
Вакуум-плотная корундовая керамика на основе ультрадисперсных порошков
Просмотры: 4492
НИИВТ им. С.А.Векшинского изготавливает керамические изделия электроизоляционного и конструкционного назначения (марки ВК94-1 (22 ХС) и ВК100-2 (ПОЛИКОР)) из вакуум-плотной корундовой керамики, а также металлокерамические узлы на ее основе [1].
Основные направления использования вакуум-плотной корундовой керамики (рис.1–4)
• авиационно-космическая и ракетная техника (вводы датчиков, находящихся вне корпуса корабля, приборы и аппараты автоматического управления космическими термоэмиссионными преобразователями солнечной энергии);
• выходные устройства мощных СВЧ-приборов (диэлектрические окна для вывода в волноводный тракт генерируемой внутри прибора электромагнитной энергии);
• монолитные интегральные схемы усилителей большой мощности;
• системы охлаждения термоэлектрических преобразователей на основе элементов Пельтье;
• теплопроводящие изоляторы нагревателей активных термостатов;
• сборки линеек лазерных
диодов.
Эти материалы непроницаемы для газов, пропускают с малым поглощением электромагнитные колебания высоких и сверхвысоких частот, обладают большой механической прочностью, могут работать в условиях высокого вакуума в широком интервале температур. Их важная особенность – способность образовывать вакуум-плотные высокотемпературные соединения с металлами. Такую керамику с использованием сравнительно простых конструктивных решений можно надежно паять медью и никелем, молибденом и вольфрамом, сплавами на основе железа.
Для получения формоустойчивых металлокерамических узлов возможно использование металлических элементов с большой толщиной стенки.
Многообразие методов формования и механической обработки, применяемых в технологии вакуумплотной керамики, позволяет изготавливать изделия сложной конфигурации и различных габаритов от долей до нескольких сотен миллиметров.
Важное преимущество вакуумплотной керамики состоит в том, что газовыделение при ее нагреве не выше, чем у металлов, применяемых в производстве электронных вакуумных приборов. До 10000С эти материалы имеют незначительную газопроницаемость, которая на несколько порядков ниже, чем у металлов и носит диффузионный характер.
Корунд отличается высокой химической стойкостью по отношению к кислым и щелочным реагентам. При нормальной температуре на него практически не действует даже плавиковая кислота. Корунд устойчив и к действию большинства металлов, в том числе щелочных, при температуре их плавления.
Стабильность свойств и геометрических размеров промышленно выпускаемых керамических деталей позволяет проводить не только их кратковременную высокотемпературную обработку при изготовлении приборов, но и обеспечивает длительную работоспособность при 1400–17000С.
В частности, испаряемость Al2O3 даже при предельно высоких температурах (1900–20000С) невелика и составляет около 1–1,5 · 10-7 г/см2, что позволяет длительно эксплуатировать корундовые керамические изделия даже в условиях вакуума.
Корундовая керамика марок ВК94-1 и ВК100-2 обладает высокими электрофизическими свойствами, благодаря чему успешно применяется в радиотехнике и электронике. Среднее значение ее удельного объемного сопротивления при нормальной температуре лежит в пределах 1014–1016 Ом · см, а диэлектрическая проницаемость (tgδ) при 100–2000С составляет 2 · 10-4; а при 3000С — 4 · 10-4.
Благодаря уникальному сочетанию свойств вакуумплотные керамические материалы перспективны для производства и конструирования электронных устройств, особенно вакуумных СВЧ-приборов.
Выпускаемые материалы соответствуют ТУ 11-78 «Керамика вакуум-плотная» Технические условия аЯ0.027.002 ТУ, а металлокерамические изделия на их основе – ОТ0.487.000 ТУ «Изделия металлокерамические. Технические условия».
Основные свойства керамики рассматриваемых марок, а также металлокерамических узлов на их основе [2] приведены в таблице.
Литература
1. www.niivt.ru.
2. Каталог продукции и услуг ФГУП «НИИВТ им. С.А.Векшинского»./Под ред. Романько В.А., Нестерова С.Б., Андросова А.В. – М.:ОМР.ПРИНТ, 2010, с. 32.
• авиационно-космическая и ракетная техника (вводы датчиков, находящихся вне корпуса корабля, приборы и аппараты автоматического управления космическими термоэмиссионными преобразователями солнечной энергии);
• выходные устройства мощных СВЧ-приборов (диэлектрические окна для вывода в волноводный тракт генерируемой внутри прибора электромагнитной энергии);
• монолитные интегральные схемы усилителей большой мощности;
• системы охлаждения термоэлектрических преобразователей на основе элементов Пельтье;
• теплопроводящие изоляторы нагревателей активных термостатов;
• сборки линеек лазерных
диодов.
Эти материалы непроницаемы для газов, пропускают с малым поглощением электромагнитные колебания высоких и сверхвысоких частот, обладают большой механической прочностью, могут работать в условиях высокого вакуума в широком интервале температур. Их важная особенность – способность образовывать вакуум-плотные высокотемпературные соединения с металлами. Такую керамику с использованием сравнительно простых конструктивных решений можно надежно паять медью и никелем, молибденом и вольфрамом, сплавами на основе железа.
Для получения формоустойчивых металлокерамических узлов возможно использование металлических элементов с большой толщиной стенки.
Многообразие методов формования и механической обработки, применяемых в технологии вакуумплотной керамики, позволяет изготавливать изделия сложной конфигурации и различных габаритов от долей до нескольких сотен миллиметров.
Важное преимущество вакуумплотной керамики состоит в том, что газовыделение при ее нагреве не выше, чем у металлов, применяемых в производстве электронных вакуумных приборов. До 10000С эти материалы имеют незначительную газопроницаемость, которая на несколько порядков ниже, чем у металлов и носит диффузионный характер.
Корунд отличается высокой химической стойкостью по отношению к кислым и щелочным реагентам. При нормальной температуре на него практически не действует даже плавиковая кислота. Корунд устойчив и к действию большинства металлов, в том числе щелочных, при температуре их плавления.
Стабильность свойств и геометрических размеров промышленно выпускаемых керамических деталей позволяет проводить не только их кратковременную высокотемпературную обработку при изготовлении приборов, но и обеспечивает длительную работоспособность при 1400–17000С.
В частности, испаряемость Al2O3 даже при предельно высоких температурах (1900–20000С) невелика и составляет около 1–1,5 · 10-7 г/см2, что позволяет длительно эксплуатировать корундовые керамические изделия даже в условиях вакуума.
Корундовая керамика марок ВК94-1 и ВК100-2 обладает высокими электрофизическими свойствами, благодаря чему успешно применяется в радиотехнике и электронике. Среднее значение ее удельного объемного сопротивления при нормальной температуре лежит в пределах 1014–1016 Ом · см, а диэлектрическая проницаемость (tgδ) при 100–2000С составляет 2 · 10-4; а при 3000С — 4 · 10-4.
Благодаря уникальному сочетанию свойств вакуумплотные керамические материалы перспективны для производства и конструирования электронных устройств, особенно вакуумных СВЧ-приборов.
Выпускаемые материалы соответствуют ТУ 11-78 «Керамика вакуум-плотная» Технические условия аЯ0.027.002 ТУ, а металлокерамические изделия на их основе – ОТ0.487.000 ТУ «Изделия металлокерамические. Технические условия».
Основные свойства керамики рассматриваемых марок, а также металлокерамических узлов на их основе [2] приведены в таблице.
Литература
1. www.niivt.ru.
2. Каталог продукции и услуг ФГУП «НИИВТ им. С.А.Векшинского»./Под ред. Романько В.А., Нестерова С.Б., Андросова А.В. – М.:ОМР.ПРИНТ, 2010, с. 32.
Отзывы читателей
