सिरेमिक से जुड़ने के लिए वेल्डिंग और संबद्ध प्रक्रियाएं

सिरेमिक से जुड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली विभिन्न वेल्डिंग और संबद्ध प्रक्रियाओं में निम्नलिखित शामिल हैं: 1. फ्यूजन वेल्डिंग 2. घर्षण वेल्डिंग और अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग 3. डिफ्यूजन बॉन्डिंग 4. इंटरलेयर के माध्यम से डिफ्यूजन बॉन्डिंग 5. आइसोसेटिक बॉन्डिंग 6. ग्लेज़ बॉन्डिंग 7. मेट्राइज़िंग और ब्रेज़िंग 8. चिपकने वाला संबंध।

1. फ्यूजन वेल्डिंग:

अल ₂ O ₃ -Ta, ZrO ₂ -UL, ZrO ₂ -Nb जोड़े को पर्याप्त बंधन शक्ति के साथ बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग का सफल उपयोग 1960 के बाद से बताया गया है। हालांकि, सिरेमिक-मेटल सिस्टम में फ्यूजन वेल्डिंग के तरीकों की प्रयोज्यता बहुत सीमित है। टुकड़ों के पिघलने के तापमान और थर्मल संकुचन विशेषताओं से मेल खाना अनिवार्य है।

2. घर्षण वेल्डिंग और अल्ट्रासोनिक संबंध:

एल्युमिना के एल्यूमीनियम, एल्यूमीनियम से ज़िरकोनिया और एल्यूमीनियम से सिलिकॉन नाइट्राइड के घर्षण वेल्डिंग में परिणाम सामने आए हैं, जो कि बेलफास्ट के क्वींस विश्वविद्यालय से सूचित किया गया है। इन तीनों सिरेमिक को कुछ अन्य धातुओं में भी वेल्डेड किया जा सकता है, लेकिन कभी-कभी इसे एक इंटरलेयर के उपयोग की आवश्यकता होती है।

कई धातुओं में एल्यूमीनियम की अल्ट्रासोनिक बॉन्डिंग सामान्य वायुमंडलीय परिस्थितियों में प्राप्त की जा सकती है, जबकि टाइटेनियम से मिट्टी के पात्र में एक ही प्रक्रिया द्वारा जुड़ने से वैक्यूम के उपयोग की आवश्यकता होती है।

3. प्रसार संबंध:

इस विधि में शामिल होने वाले घटकों को एक साथ दबाया जाता है और एक निश्चित अवधि के लिए उच्च तापमान के अधीन किया जाता है। उपयोग किए जाने वाले दबाव को संभोग सतहों पर फैलने का कारण होने के लिए पर्याप्त उच्च होना चाहिए, लेकिन इसमें शामिल होने वाले घटकों में थोक विरूपण का कारण नहीं होना चाहिए।

नियोजित तापमान 0.65-0.98 टीएम की सीमा में है, जहां टीएम पूर्ण रूप से धातु में पिघलने का बिंदु है। संयुक्त को प्रभावित करने के लिए इंटरफ़ेस पर जटिल भौतिक और रासायनिक प्रतिक्रियाएं होती हैं। सिरेमिक और ग्लास से ग्लास-सिरेमिक तक धातुओं की विस्तृत श्रृंखला इस प्रक्रिया द्वारा सफलतापूर्वक बंधी जा सकती है, बशर्ते इसमें शामिल होने वाले भागों के थर्मल संकुचन विशेषताओं का मिलान हो रहा हो।

4. इंटरलेयर के माध्यम से प्रसार संबंध:

धातुओं में चीनी मिट्टी के बरतन में शामिल होने की इस पद्धति में एक नमनीय धातु इंटरलेयर को शामिल होने के लिए चेहरे के बीच पेश किया जाता है, इस प्रकार उच्च दबाव का आवेदन आवश्यक नहीं है। यह इंटरलेयर तनाव को कम करने के साथ-साथ तनाव को दूर करने वाले इंटरफेस में तनाव को वितरित करने में मदद करता है और साथ ही हीटिंग के दौरान दो घटकों के कुछ अंतर विस्तार और संकुचन को समायोजित करता है। यदि इंटरलेयर का तापमान बहुत अधिक नहीं है, तो वर्कपीस के यांत्रिक गुणों पर किसी भी हानिकारक प्रभाव के बिना घटकों को बंधन करना संभव हो सकता है, भले ही यह गर्मी उपचार योग्य मिश्र धातु का हो।

एल्यूमीनियम को डक्टाइल लेयर के रूप में इस्तेमाल करके एल्युमिना से स्टेनलेस स्टील को जोड़ा जा सकता है। फेरस मिश्र धातुओं के लिए कई ऑक्साइड सिरेमिक और चश्मे को बांधने के लिए सोने को इंटरलेयर के रूप में इस्तेमाल किया गया है। कॉपर को एल्यूमिना को 1060-1080 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर थोड़ा ऑक्सीकरण वातावरण में रखकर वेल्ड किया जा सकता है। इसके परिणामस्वरूप तांबे की सतह पर एक युक्टेक्टिक तरल का निर्माण होता है जिसके परिणामस्वरूप तांबा और एल्यूमिना के बीच रासायनिक बंधन होता है। एक परमाणु ऊर्जा क्षेत्र में एल्युमिना इंसुलेटिंग रिंग और टाइटेनियम मिश्र धातु इलेक्ट्रोड एल्यूमीनियम के 0.1 मिमी मोटे इंटरलेयर प्रदान करके एक साथ बंधे होते हैं।

5. इस्टास्टेटिक संबंध:

यह प्रक्रिया सरल घटकों को जोड़कर अपेक्षाकृत जटिल भागों को बनाने के लिए प्रयोग की जाती है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 22.38।

सिरेमिक पाउडर को साधारण आकार में दबाया जाता है:

(ए) अनियाक्सियल प्रेस या आइसोस्टैटिक दबाने का उपयोग करना। सरल आकार के घटकों को फिर इकट्ठा किया जाता है

(b) अधिक जटिल आकार बनाने के लिए। इकट्ठे भागों को फिर लेपित किया जाता है

(c) एक अभेद्य, लचीली, इलास्टोमेरिक सामग्री की एक पतली परत के साथ। कोटिंग आइसोस्टैटिक बॉन्डिंग के बाद के संचालन के दौरान उच्च दबाव तरल पदार्थ के खिलाफ विधानसभा को सील करने में मदद करता है, और

(d) जो दो घटकों में सम्मिलित होता है।

बांडेड असेंबली को पूरी ताकत हासिल करने के लिए पाप किया जाता है जो मूल सामग्री की ताकत के बराबर है। एल्यूमिना, ज़िरकोनिया और सिलिकॉन नाइट्राइड जैसे सिरेमिक से बने भागों को इस विधि द्वारा निर्मित किया जा सकता है। इस विधि द्वारा निर्मित बॉन्ड पूरी तरह से एकरूपता दिखाते हैं जैसे कि घटक को एक ही ऑपरेशन द्वारा बिना शामिल किए उत्पन्न किया गया हो।

6. शीशा लगाना संबंध:

इस विधि का उपयोग अक्सर बड़े जटिल टुकड़ों को इकट्ठा करने और डिस्मिलर सिरेमिक घटकों के संयोजन में किया जाता है। शामिल होने वाली सतह जमीन समतल है और फिर एक उपयुक्त ग्लेज़ स्लिप के साथ लेपित है। सतहों को फिर संपर्क में रखा जाता है और शीशे का आवरण बनाने और टुकड़ों को एक साथ बांधने के लिए तय किया जाता है।

ज्यादातर ऑक्साइड सिरेमिक को सिलिकेट ग्लास या ग्लेज़ से जोड़ा जा सकता है और जोड़ों को बोरेट और फ़ॉस्फ़ेट ग्लास से भी बनाया जा सकता है। गैर-ऑक्साइड सिरेमिक इस प्रक्रिया से जुड़ना अधिक कठिन है क्योंकि वे गैस के बुलबुले को छोड़ने वाले ग्लेज़ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जो बंधन को कमजोर करते हैं। सिरेमिक और धातु के कुछ संयोजनों में शामिल होने के लिए विशेष ग्लेज़ उपलब्ध हैं।

7. धातुई और टांकना:

आमतौर पर इस विधि को धातुओं में चीनी मिट्टी की चीज़ें शामिल करने के लिए नियोजित किया जाता है। टांकना आवश्यक है कि टांकना मिश्र धातु का उपयोग किया जाना चाहिए सतहों को गीला करना चाहिए। मिश्र धातु की अधिकांश सतहों को मिश्र धातुओं को गीला करके गीला किया जा सकता है लेकिन सिरेमिक नहीं हैं। इसलिए धातु के निर्माण की प्रक्रिया द्वारा सिरेमिक घटक को पहले संगत मिश्र धातु की एक परत दी जाती है।

इसके बाद पारंपरिक मिश्र धातुओं का उपयोग करके टांकना शुरू किया जाता है। एक अन्य विकल्प सक्रिय धातु ब्रेज़ का उपयोग करना है। चयन wettability को बढ़ावा देने के लिए धातु-सिरेमिक इंटरफ़ेस में होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर निर्भर करता है। टाइटेनियम या जिरकोनियम के अतिरिक्त के साथ चांदी-तांबा यूक्टेक्टिक के आधार पर ब्रेज़ का उपयोग करके सफलता प्राप्त की गई है। एक विशिष्ट टांकना मिश्र धातु में 68.8% Ag + 26.7% Cu + 4.5% Ti वजन हो सकता है।

8. चिपकने वाला संबंध:

उच्च तापमान और वैक्यूम जकड़न शामिल नहीं होने पर तनाव मुक्त जोड़ों को ग्लूइंग और सीमेंट द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। शीत-इलाज रेजिन और glues चीनी मिट्टी की चीज़ें के लिए अच्छी तरह से पालन करते हैं। संयुक्त प्रदर्शन सेवा तापमान के साथ-साथ अवधि और तनाव की दर पर निर्भर करता है।

एपोक्साइड, फेनोलिक, ऐक्रेलिक और पॉलीयूरेथेन चिपकने वाले तापमान 200 ° C तक के अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए पॉलीमाइड्स या अन्य थर्मल स्थिर पॉलिमर का उपयोग किया जाता है।

अकार्बनिक सीमेंट, उदाहरण के लिए पोर्टलैंड सीमेंट, कभी-कभी धातुओं में सिरेमिक से जुड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। उच्च वोल्टेज चीनी मिट्टी के बरतन इंसुलेटर अक्सर सीमेंट के साथ अलग-अलग वर्गों को जोड़कर बनाए जाते हैं।