SiO2 – ZnO – B2O3 – PbO u V2O5 – B2O3 – ZnO

При пайке в восстановительной атмосфере стеклоприпои не должны содержать легко восстанавливающихся окислов, поэтому применяют стеклоприпои на основе SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, BaO.

При соединении металла с керамикой используют следующие составы металлизационных паст (% вес):

1) 80Mo, 20Mn; 2) 80Mo, 10Mn, 10TiH₄;

3) 75Mo, 20Mn, 5Si; 4) 75Mo, 20Mn, 5Mo2B4.

5) 75Mo, 20Mn, 5V2O5; 6) 80Mo, 20(MnО-Al₂O₃-SiO₂).

Образование связей между керамикой и металлом (или металлическим покрытием) происходит в результате химических реакций по границе миграции стеклофазы.

В процессе вжигания молибденово-марганцевой пасты (80%Мо, 20%Mn) во влажной азотно-водородной среде (3:1) при температуре 1300⁰С происходит окисление марганца до окиси марганца, вступающей во взаимодействие с керамикой с образованием алюмината марганца MnO · Al₂O₃ (марганцевой шпинели), которая при нагреве находится в размягчённом состоянии. При температуре 1400⁰С, когда начинается заметное спекание частиц молибдена, размягчённая шпинель соединяет металлизированный слой с керамикой.

Активная роль в образовании связей между керамикой и металлом отводится стеклофазе. Стеклофаза является наиболее легкоплавкой составляющей керамики. Кроме окислов алюминия, в её состав входят окислы других металлов, у которых менее прочная связь с атомами кислорода, что способствует более активному смачиванию керамики металлом.

При соединении керамики с металлом возможны все три технологические схемы: непосредственно припоями; по предварительно металлизированному слою; стекло-припоями.

В состав припоев для пайки керамики в качестве активных составляющих вводят титан и цирконий.

При пайке стали 1Х18Н10Т используют припой Ti(50%) + Cu(50%); T=980⁰С, выдержка 5 мин; пайка в вакууме 0,0001мм рт.ст.

Пайка керамики с коваром (Н29К17) осуществляется по следующим технологическим схемам:

1) при применении припоя состава Ti(50) +Cu(50) (Т_п=1108⁰С; в вакууме 0,0001мм рт. ст., выдержка 5мин);

2) по предварительно металлизированному покрытию после обработки Mo-Mn - пастой припоями состава Ti(50)-Cu(50) и ПМ-17 при Т_п=980-1000⁰С, в спае наблюдается ряд переходных слоёв с различной микротвердостью.

Расплавленные стёкла хорошо смачивают все металлы, на поверхности которых адсорбирован слой окисла и нагрев производится при соответствующей температуре. Образование прочного соединения между металлом и стеклом зависит от напряжений в зоне спая, наличия газовых пузырей, процесса расстекловывания стекла.

Спаи между металлом и стеклом могут быть согласованными и несогласованными.

Согласованные – образуются между стеклом и металлом с одинаковыми или близкими значениями ТКЛР во всём интервале температур от 20⁰С до температуры пайки.

Несогласованные образуются между стеклом и металлом с резко различными ТКЛР. Обеспечение прочности в этом случае достигается конструкторскими решениями металлической детали, которая должна свободно деформироваться вслед за деформацией стекла.

При выборе металла для соединения со стеклом учитывают, помимо значимой ТКЛР (в зависимости от типа спая и его конструкции) – другие его свойства – температуру выделения газов, обрабатываемость резаньем и давлением, возможность сварки и пайки, аллотропические изменения.

Необходимость обеспечения постоянных электрических параметров в приборах как условие их надёжности и долговечности выдвигает требование к структуре металлов в рабочем интервале температур.

В промышленности возникает необходимость создавать паяные соединения со стеклом металлов:

Cu, Ni, Fe, Pd, Pt, Ti, Ta, Zr, Mo, W,

сплавов: 50Н, 54Н, 47НД, 42Н, 48Н, Н42Х4, 29НК;