Орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн хурдацтай хөгжлийг дагаад электрон үйлдвэрлэл, цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрлэл, сансар судлал, орчин үеийн харилцаа холбоо зэрэг өндөр технологийн салбарт инженерийн шинэ материалд тавигдах шаардлага улам бүр нэмэгдсээр байна. Орчин үеийн технологиор бүтээгдсэн инженерийн керамик материалууд (бүтцийн керамик гэгддэг) нь орчин үеийн өндөр технологийн хөгжил, хэрэглээнд дасан зохицох шинэ инженерийн материал юм. Одоогийн байдлаар энэ нь металл, хуванцараас хойшхи гурав дахь инженерийн материал болжээ. Энэ материал нь өндөр хайлах цэг, өндөр температурт тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй, элэгдэлд тэсвэртэй болон бусад онцгой шинж чанартай төдийгүй цацрагийн эсэргүүцэл, өндөр давтамж, өндөр хүчдэлийн тусгаарлагч болон бусад цахилгаан шинж чанаруудтай, түүнчлэн дуу чимээ, гэрэл, дулаан, цахилгаан , соронзон ба биологийн, эмнэлгийн, байгаль орчныг хамгаалах болон бусад онцгой шинж чанарууд. Энэ нь эдгээр функциональ керамик эдлэлийг электроник, микроэлектроник, оптоэлектроник мэдээлэл, орчин үеийн харилцаа холбоо, автомат удирдлага гэх мэт салбарт өргөнөөр ашигладаг. Бүх төрлийн электрон бүтээгдэхүүнд керамик болон бусад материалыг битүүмжлэх технологи нь маш чухал байр суурийг эзэлдэг нь ойлгомжтой.
Шил, керамикийг битүүмжлэх нь шил, керамикийг зохих технологиор бүхэл бүтэн бүтэцтэй холбох үйл явц юм. Өөрөөр хэлбэл, шил, керамик эд ангиудыг сайн технологи ашиглан, хоёр өөр материалыг нэгтгэж, өөр өөр материалаар холбож, түүний гүйцэтгэлийг төхөөрөмжийн бүтцийн шаардлагад нийцүүлнэ.
Керамик болон шилний хоорондох битүүмжлэл сүүлийн жилүүдэд эрчимтэй хөгжиж байна. Битүүмжлэх технологийн хамгийн чухал функцүүдийн нэг нь олон бүрэлдэхүүн хэсэгтэй эд анги үйлдвэрлэхэд хямд өртөгтэй аргыг бий болгох явдал юм. Керамик хэлбэр нь эд анги, материалаар хязгаарлагддаг тул битүүмжлэх үр дүнтэй технологийг хөгжүүлэх нь маш чухал юм. Ихэнх керамикууд нь өндөр температурт ч гэсэн хэврэг материалын шинж чанарыг харуулдаг тул өтгөн керамикийн хэв гажилтаар нарийн төвөгтэй хэлбэрийн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд маш хэцүү байдаг. Зарим хөгжлийн төлөвлөгөөнд, тухайлбал дулааны хөдөлгүүрийн дэвшилтэт төлөвлөгөөнд зарим нэг эд ангиудыг механик боловсруулалтаар үйлдвэрлэж болох боловч өндөр өртөг, боловсруулалтын хүндрэлээс шалтгаалан олноор үйлдвэрлэхэд хэцүү байдаг. Гэсэн хэдий ч шаазан битүүмжлэх технологи нь бага төвөгтэй хэсгүүдийг янз бүрийн хэлбэрт холбох боломжтой бөгөөд энэ нь боловсруулалтын зардлыг ихээхэн бууруулаад зогсохгүй боловсруулалтын зардлыг бууруулдаг. Битүүмжлэх технологийн өөр нэг чухал үүрэг бол керамик бүтцийн найдвартай байдлыг сайжруулах явдал юм. Керамик нь согогоос ихээхэн хамаардаг хэврэг материал бөгөөд нарийн төвөгтэй хэлбэр үүсэхээс өмнө энгийн хэлбэрийн хэсгүүдийн согогийг шалгаж, илрүүлэхэд хялбар байдаг бөгөөд энэ нь эд ангиудын найдвартай байдлыг ихээхэн сайжруулдаг.
Шил ба керамикийг битүүмжлэх арга
Одоогийн байдлаар керамик битүүмжлэх гурван төрлийн арга байдаг: металл гагнуур, хатуу фазын диффузийн гагнуур ба исэл шилний гагнуур（ 1) Идэвхтэй металл гагнуур нь керамик болон шилний хооронд реактив металл ба гагнуураар шууд гагнах, битүүмжлэх арга юм. Идэвхтэй гэж нэрлэгддэг метал нь Ti, Zr, HF гэх мэтийг хэлдэг. Тэдний атомын электрон давхарга бүрэн дүүргэгдээгүй байна. Тиймээс бусад металлуудтай харьцуулахад энэ нь илүү амьд байдаг. Эдгээр металууд нь исэл, силикат болон бусад бодисуудтай маш их холбоотой байдаг бөгөөд ерөнхий нөхцөлд хамгийн амархан исэлддэг тул тэдгээрийг идэвхтэй металлууд гэж нэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ эдгээр металлууд болон Cu, Ni, AgCu, Ag гэх мэт нь хайлах цэгээс бага температурт интерметалл үүсгэдэг бөгөөд эдгээр металлууд нь өндөр температурт шил, керамикийн гадаргуутай сайн наалддаг. Иймд эдгээр реактив алт болон холбогдох тэсрэх бодисыг ашиглан шил, керамикийн битүүмжлэлийг амжилттай хийж болно.
(2) Захын фазын диффузийн битүүмжлэл нь хоёр ширхэг кластер материал хоорондоо нягт холбогдож, тодорхой хуванцар хэв гажилт үүсгэх үед тодорхой даралт, температурын дор бүх битүүмжлэлийг хэрэгжүүлэх арга бөгөөд тэдгээрийн атомууд бие биентэйгээ өргөжиж, агшиж байдаг.
(3) Шилэн гагнуур нь шил, махан шаазаныг битүүмжлэхэд ашигладаг.
Гагнуурын шилний битүүмжлэл
(1) Шил, керамик, гагнуурын шилийг эхлээд битүүмжлэх материал болгон сонгох ёстой бөгөөд гурвын хөлийн тэлэлтийн коэффициент нь таарч байх ёстой бөгөөд энэ нь битүүмжлэлийн амжилтын гол түлхүүр юм. Өөр нэг гол зүйл бол сонгосон шилийг битүүмжлэх явцад шил, керамикаар сайтар норгож, битүүмжилсэн хэсгүүд (шил, керамик) нь дулааны хэв гажилтгүй байх ёстой, Эцэст нь битүүмжлэлийн дараа бүх хэсгүүд нь тодорхой бат бөх байх ёстой.
(2) Эд ангиудын боловсруулалтын чанар: Шилэн эд анги, керамик эд анги, гагнуурын шилний битүүмжлэлийн төгсгөлийн гадаргуу нь илүү тэгш байх ёстой, эс тэгвээс гагнуурын шилний давхаргын зузаан нь нийцэхгүй байх бөгөөд энэ нь битүүмжлэх стресс, бүр хар тугалга нэмэгдэхэд хүргэдэг. шаазан эд ангиудын тэсрэлт хүртэл.
(3) Гагнуурын шилний нунтаг холбогч нь цэвэр ус эсвэл бусад органик уусгагч байж болно. Органик уусгагчийг холбогч болгон ашиглах үед битүүмжлэх процессыг зөв сонгоогүй тохиолдолд нүүрстөрөгч багасч, гагнуурын шил харлагдана. Түүнчлэн битүүмжлэх үед органик уусгагч нь задарч, хүний эрүүл мэндэд хортой хий ялгарах болно. Тиймээс аль болох цэвэр ус сонгох хэрэгтэй.
(4) Даралтат гагнуурын шилэн давхаргын зузаан нь ихэвчлэн 30 ~ 50um байна. Даралт хэтэрхий бага, шилэн давхарга хэт зузаан байвал битүүмжлэх чадвар буурч, нуурын хий хүртэл үүсдэг. Битүүмжлэлийн төгсгөлийн гадаргуу нь хамгийн тохиромжтой хавтгай байж чадахгүй, даралт нь хэт том, нүүрсний шилэн давхаргын харьцангуй зузаан нь маш их ялгаатай байдаг тул битүүмжлэх стресс нэмэгдэж, бүр хагарал үүсгэдэг.
(5) Талстжилтын битүүмжлэлд шаталсан халаах үзүүлэлтийг баталсан бөгөөд энэ нь хоёр зорилготой: нэг нь халаалтын эхний үе шатанд чийгийн хурдацтай хөгжиж буй гагнуурын шилний давхарга дахь хөөс үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх, нөгөө нь бүхэл хэсэг болон шилний хэмжээ том байх үед хурдан халахаас болж жигд бус температурын улмаас бүхэл хэсэг болон шил хагарахаас зайлсхийх явдал юм. Температур нь гагнуурын анхны температур хүртэл нэмэгдэхэд гагнуурын шил хагарч эхэлдэг. Битүүмжлэлийн өндөр температур, битүүмжлэх хугацаа урт, бүтээгдэхүүний задралын хэмжээ нь битүүмжлэлийн бат бөх чанарыг сайжруулахад тустай боловч агаарын битүүмжлэл буурдаг. Битүүмжлэх температур бага, битүүмжлэх хугацаа богино, шилний найрлага их, хийн битүүмжлэл сайн, гэхдээ битүүмжлэх чадвар нь буурдаг, Үүнээс гадна аналитын тоо нь гагнуурын шилний шугаман тэлэлтийн коэффициентэд нөлөөлдөг. Тиймээс лацдан холболтын чанарыг хангахын тулд тохирох гагнуурын шилийг сонгохоос гадна туршилтын гадаргуугийн дагуу лацдан холболтын боломжийн үзүүлэлт, битүүмжлэх процессыг тодорхойлох шаардлагатай. Шил ба керамик битүүмжлэх явцад битүүмжлэлийн үзүүлэлтийг янз бүрийн гагнуурын шилний шинж чанарын дагуу тохируулах шаардлагатай.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 6-р сарын 18