Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

из сплавов меди с оловом, серебром, кобальтом измеряли четырехзондовым методом в ультратермостате: оно изменяется в пределах (90—180)^ 10-8Омм, а температурный коэффициент— (7,8-10,0)-10-4мкмсм/град. Для вауумплотных соединений лучшей температурой термообработки является температура не выше 120 °С. Пористость соединительного шва при этом была на много ниже 3 %. Повышение химической активности путём введения редкоземелного элемента (церия) не только улучшает значения прочности на отрыв образцов, но и снижает температуру термообработки (на 10-20 °С) и продолжительность экспозиции образцов (на 3-7 ч) в термостате. Этот факт имеет значение, например, при использовании в соединениях волоконно-оптических кабелей с защитными эпоксиакрилатными покрытиями, некоторых полупроводников, пьезокерамики, ряда термоэлектрических материалов и др. Важной характеристикой паяного шва является температура распая, определяемая нами при скорости нагревания 8 грд./с и растягивающем напряжении 0,2 г/мм2. Температура распая независимо от температуры затвердевания для приведенных составов (см. табл. 2) равна 740 ± 10 °С. Стендовые испытания полупроводниковых термомодулей проводили на тепловом стенде. Прочность и герметичность швов соединений полупроводниковых термомодулей испытывали с помощью воздействия линейных нагрузок (до 20 г), вибрационных (в диапазоне до 4900 Гц), одиночных ударов (100 г), тепло- и холодоустойчивости (от +125 до -60 °С). Соединения термомодулей этими составами выдержали испытания в указанных условиях [4]. Нанесение на основание термомодулей утолщенных слоёв ДТК позволяет компенсировать разновысотность «столбиков» термоэлементов в модуле. Перспективным является применение ДТК для запайки микрокамер в системе геттер — вакуумный прибор до периода активации геттерной пленки [5]. Герметичность швов проверяли давлением гелия до 4 атм в температурном интервале от комнатной до 500 °С на соединениях кварца и ситалла с молибденовым корпусом. При этом учитывали натекание газа за счёт газоотделения со стенок (например, из ситалла при температуре до 500 °С выделялось в количествах 10-6л. мм рт. ст/см2: CO 2 — 26,1; (CO + N 2 ) — 30,5; CH 4 — 27,3; H 2 O — 5,7; CnHn — 7,4; C 2 H 2 — 1,6; H 2 — 1,2). Установлено, что натекание гелия через шов в соединениях разнородных материалов не превышает натекания этого газа через стенку кварца (КВ) толщиной 1 мм, обработанного по классу точности 14. Предложенные составы ДТК позволяют гарантировать в области герметизации волоконно-оптических линий связи значения герметичности при давлении воды до 6,0 МПа в течение 3 ч при температуре 20-25 °С после воздействий: при выдержке -50 и +50 °С (по 3 ч) с последующим термоциклированием. Герморазъёмы оптико-волоконных кабелей в наконечниках из ковара и нержавеющей стали показывают отсутствие разгерметизации при воздействии давления до 10 атм гелия и остаточном давлении 10-5мм рт. ст. В месте соединения кварцевого волокна к поверхности ДТК герметизирующий состав обладает большей отражающей способностью вследствие высокой адгезии к поверхности кварца, что улучшает характеристики линии связи. Значения пористости соединений и герметичности соединений в зависимости от температуры отжига для двух видов стекла приведены в табл. 3. Использование не сфероподобных порошков (автоклавного медного с удельной поверхностью от 290 до 1140 см2/г, насыпным весом от 1,06 до 2,8 г/см3 [6]) с этими жидкими матрицами приводит к снижению содержания медного порошка в пасте и температуры распая (до 580-600 °С), увеличению пористости шва и натеканию газа, а также к существенному повышению механической прочности на срез (до 50 кг/см2). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 160-166. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 160-166. Т а б л и ц а 3 Зависимость герметичности соединений стекла с коваром и двумя стеклами при 150 °С Соединяемый материал Температура отжига, °С Пористость шва ДТК, % Герметичность Па Торр Стекло б/с-ковар 100 4,8 0,14 10-5 -77- 200 8,2 1,4102 10-2 Стекло н/к-ковар 100 5,2 0,14 10-5 -77- 250 9,4 1,4102 10-2 Стекло б/с-стекло б/с 100 4,6 0,14 10-5 -77- 200 8,0 1,4102 10-2 Примечание. б/с — боросиликатное стекло; н/к — натрий-калиевое стекло. © Медянкина И. С., Скачков В. М., Пасечник Л. А., Сабирзянов Н. А., 2023 163