Connexion entre le non-métal inorganique et le métal dans les tubes de chauffage électrique électrolytiques

Connexion entre le non-métal inorganique et le métal dans les tubes de chauffage électrique électrolytiques

Les matériaux non métalliques inorganiques sont largement utilisés dans la métallurgie, l'aérospatiale, les machines, l'automobile, l'électronique, l'optique et d'autres domaines en raison de leur haute résistance, de leur dureté élevée, de leur résistance à la corrosion, de leur excellente isolation et d'autres caractéristiques. Cependant, la plasticité et la ténacité médiocres des matériaux non métalliques inorganiques rendent difficile la production de structures volumineuses et complexes, et leurs mauvaises performances de travail à froid limitent considérablement leurs applications pratiques. La forte ténacité et les excellentes performances de travail à froid des matériaux métalliques peuvent compenser cet inconvénient des matériaux céramiques. Par conséquent, la technologie de connexion entre les matériaux non métalliques inorganiques et les matériaux métalliques a toujours été l'un des points chauds de la recherche dans le domaine de la connexion matérielle.

Les principaux problèmes de la connexion entre les matériaux non métalliques inorganiques et les matériaux métalliques sont la compatibilité physique et chimique et la contrainte thermique de la connexion. Parmi les matériaux inorganiques non métalliques courants, les céramiques en tant que matériaux isolants doivent généralement être scellées et connectées à des métaux, tandis que les matériaux en verre ont été appliqués dans le domaine du vide électrique en raison de leur bonne transparence et de leur transformation facile en diverses formes complexes. Les modes de connexion courants des matériaux non métalliques inorganiques (céramique, verre) et des matériaux métalliques sont : le scellement verre-métal, le scellement céramique-métal, le brasage actif céramique-métal, le soudage par diffusion en phase liquide transitoire céramique-métal, le brasage par fusion céramique-métal. Les points techniques des différentes méthodes sont :

1. Le processus de scellement du verre et du métal pré-oxyde la surface du métal (tel que l'alliage Kovar) pour obtenir une connexion humide avec le verre. L'alliage Kovar a un coefficient de dilatation thermique similaire à celui du verre, réduisant ainsi la contrainte thermique de la connexion.

2. Le processus de scellement des métaux céramiques forme une couche métallisée étroitement liée à la surface de la céramique après revêtement, frittage et galvanoplastie, qui peut se braser directement avec des matériaux métalliques pour obtenir des joints conformes aux exigences.

3. Le brasage actif en métal céramique utilise des éléments actifs (tels que Ti) pour réagir directement et se connecter avec la phase céramique, ce qui peut réduire considérablement la complexité du processus.

4. Le processus de soudage par diffusion en phase liquide de transition céramique-métal avec la conception intercalaire peut réduire considérablement la contrainte de brasage du joint, améliorer les propriétés mécaniques du joint et améliorer l'adaptabilité du joint à des températures élevées et à un environnement à fortes contraintes.

Les matériaux non métalliques inorganiques et les matériaux métalliques ont chacun leurs propriétés mécaniques et électriques uniques, et la connexion entre les deux

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