Estudo de juntas metal-ceramicas brasadas com metal ativo para aplicações em ultra-alto vacuo

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1992

RESUMO

Os objetivos deste trabalho envolvem o estudo de diversas condições de brasagem metal-cerâmica, utilizando o processo de metal ativo, caracterizar as junções obtidas através de ensaios de cisalhamento, fadiga térmica, estanqueldade sob vácuo e observações macro e microestruturais (MEV). A combinação de materiais metálicos e cerâmicos é muito utilizada na indústria moderna em aplicações estruturais e na indústria eletro-eletrônica. O interesse nestas combinações se dá porque as cerâmicas apresentam grande estabilidade química, refratariedade, resistência ao desgaste e às suas características elétricas e opto eletrônicas. Os metais são utilizados principalmente devido às suas características mecânicas. A grande dificuldade da união entre os metais e os materiais cerâmicos reside no fato que eles possuem propriedades físicas, químicas e mecânicas muito diferentes, mas utilizando-se ligas metálicas com coeficiente de expansão térmica controlado como metal base, juntamente com ligas metálicas com elementos muito reativos, como o Ti, torna-se possível a junção entre classes de materiais tão distintos. O titânio reage. com oxigênio do óxido metálico (AI203), promovendo o molhamento da cerâmica pelo metal, produzindo compostos complexos na intertace responsáveis pela ligação. Os corpos de prova toram compostos por 1 peças cerâmica de alta alumina (99%), Kovar A ou molibdênio ou cobre e pelo metal de adição Ag-Cu- Ti 68,8%-26,7%; 4,5%. As brasagens foram realizadas em torno à vácuo sob diferentes condições de temperatura (860°C, 870°C e 880°C), tempo (10, 20 e 30 minutos) e metal base, posteriormente submetidas a ensaios de cisalhamento, fadiga térmica em três condições e observações ao microscópio eletrônico de varredura. Os resultados dos ensaios de cisalhamento forneceram uma idéia da resistência das junções, apresentando valores comparáveis com a literatura. Os ensaios de fadiga térmica indicam que as junções Kovar-alumina e cobre-alumina suportam bem a solicitações cíclicas moderadas (400°C e resfriamento ao ar). As observações macro e micro estruturais apresentaram resultados esperados, compatíveis com a literatura, quanto a composição e morfologia das fases observadas nas junções. São apresentadas sugestões para novos trabalhos, como a utilização de ensaios de tlexão em 4 pontos para caracterização mecânica e um estudo na microestrutura das juntas submetidas após fadiga térmica

ASSUNTO(S)

ligas (metalurgia) cisalhamento metais - fadiga ceramica (tecnologia) metais

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