Abstract:

Metal/seramik birleştirme teknolojileri çeşitli bakımlardan elektronik ve yüksek sıcaklık uygulanan endüstrilerde önemli rol oynar. Difüzyon kaynağıyla kusursuz bir arayüzey ve yüksek sıcaklıkta mekanik direnç elde edilebildiği için avantajlı bir tekniktir. Bununla birlikte bu yöntemin dezavantajlarından birisi birleşme için gerekli olan kaynak sıcaklığının arayüzeyde termal gerilmeye sebep olması ve bazı reaksiyonların oluşmasıdır. Genellikle oluşan gerilmeleri minimize etmek için metal ve seramik malzemenin termal genleşmelerini birbirine yaklaştıracak uygun bir aratabakalar kullanılır. Bu çalışmada, gözenekli yapıdaki seramik ile paslanmaz çelik malzeme birbirleriyle difüzyon kaynak yöntemiyle birleştirilmiştir. Arayüzeyde farklı ıslatma malzemeleri (Ag, Cu ve Ag-Cu-Ti alaşımı) yaklaşık 100 mikron kalınlıkta kullanılarak vakum-argon atmosferi içerisinde 0.2 ve 2MPa basınç altında yük uygulanarak 850, 875, 900°C’de 45 dakika sürede birleştirilmişlerdir. Seramik metal birleşme arayüzeyleri tarama elektron mikroskobu (SEM) ve konsantrasyon değişimi için EDS analizleri yapılarak incelenmiştir. Seramik malzemenin gözenekli yapısı nedeniyle Ag, ve Ag-Cu-Ti alaşım aratabaka malzemeleri gözeneklere dolmuş ve aratabaka kalınlıkları kaynaktan sonra yaklaşık 40-60 mikron kalınlıklara kadar incelmiştir. Çalışmada gözenekli seramik ile paslanmaz çelik malzemenin birleşme mekanizması tartışılmıştır. Arayüzeyde seramik ile paslanmaz çeliğin birleşiminin seramikte infiltrasyon ve paslanmaz çelik tarafında ise difüzyonla gerçekleştiği tespit edilmiştir.

Keywords: