Физические основы и практическое применение лазерной пайки металла с керамикой тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

ХАРИЧЕВА Дина Леонидовна

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКИ МЕТАЛЛА С КЕРАМИКОЙ

Специальность 01.04.07 - Физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Благовещенск - 2006

Работа выполнена в Амурском государственном университете и Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана

Научные консультанты:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Б.А. Виноградов доктор технических наук, профессор А.Г. Григорьянц

доктор физико-математических наук, профессор М.М. Михайлов

доктор технических наук, профессор А.И. Попов

доктор технических наук, профессор В.А. Ким

Ведущая организация: Институт материаловедения

Хабаровского научного центра ДВО РАН

Защита состоится 25 января 2006 г. в 10®® часов на заседании регионального диссертационного совета ДМ 212.006.02 при Амурском государственном университете, по адресу: 675027, г. Благовещенск, Игнатьевское шоссе, д. 21, конференц-зал АмГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Амурского государственного университета.

Автореферат разослан " 2.0" М о2005г.

Ученый секретарь диссертационного совета

И.Е. Еремин

2£об-4_ 2252.935

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Лазерная технология, благодаря своим широким возможностям, с успехом применяется в различных отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении при обработке как металлов, так и неметаллов. Среди многообразия используемых материалов особое место занимают вакуум-плотные керамические материалы, обладающие высокими электроизоляционными свойствами в широком интервале температур, большой механической прочностью и устойчивостью к действию агрессивных сред. Важной особенностью керамических материалов является способность образовывать вакуум-плотные высокотемпературные соединения с металлами.

Получение металлокерамических соединений наиболее известными технологиями затруднено сложностью обработки керамики, ее неустойчивостью к тепловым ударам и механическим напряжениям. В процессе пайки или сварки существует необходимость использовать инертную среду или вакуумные камеры. Технологические возможности лазерных источников нагрева позволяют упрощать технологический процесс и получать металлокерамические соединения в атмосфере воздуха. Однако накоплен лишь незначительный опыт применения лазерной пайки при соединении керамики с металлом, и все технические решения находятся в стадии исследований.

Пелью диссертационной работы является доказательство применимости непрерывного лазерного излучения для получения качественных спаев металла с керамикой путем разработки перспективных технологических решений получения внешних и внутренних металлокерамических соединений, а также создание общих физико-математических положений, на основании которых возможно формирование контакта керамика-металл и модели, позволяющей определять оптимальные режимы технологического процесса.

Достижение указанной цели реализовано путем решения следующих

научно-практических, задач:

определение оптических характеристик материалов в видимой и

ближней ИК-области;

проведение комплексного изучения переходной зоны полученных

металлокерамических соединений методами микрорентгеноспектрального

(рентгеновского микроанализа г РОС национал <

анализа, растровой электронной микроскопии,

К01- НАЦ

БИБЛ

Я

БИБЛИОТЕКА СЛстц

и другими для определения механизмов формирования контакта;

построение физико-химической модели формирования контакта высокоглиноземистая керамика - металл для прогнозирования свойств и качества спая;

построение физико-математической модели лазерной пайки МКС с нелинейными граничными условиями 3-го и 4-го рода для многослойных плоских и конусных образцов;

создание методик и программного обеспечения для расчетов основных параметров лазерного воздействия на соединяемые материалы при пайке;

исследование формирования фронтов и границ плавления в соединяемых материалах при лазерном воздействии;

разработка метода оценки тепловых быстропротекающих процессов при лазерной пайке металла с керамикой;

создание экспериментальных стендов и разработка технологических рекомендаций по производству соединений металла с керамикой для применения в промышленности;

получение металлокерамических соединений с использованием лазерного излучения различными методами;

определение качества получаемых металлокерамических соединений на механическую прочность и вакуум-плотность.

Научная новизна работы состоит в следующем:

экспериментально и теоретически подтверждена возможность производства металлокерамических соединений при помощи лазерного излучения в виде предложенных технологий получения внешних и внутренних МКС различного назначения:

а) при помощи активных металлов;

б) при помощи оловянно-свинцовых припоев;

в) с керамикой, прозрачной для лазерного излучения /Патент на изобретение № 2099312. Опубликован в ГРИ Роспатент 20.12.97 г.;

определены коэффициенты отражения промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области, построены их зависимости от температуры и шероховатости поверхности;

разработан метод скоростной тепловизионной съемки, позволяющий проводить оценки тепловых быстропротекающих процессов при лазерной пайке металла с керамикой;

разработана общая физико-технологическая модель лазерной пайки керамики с металлом для плоских и конусных соединений;

решена задача формирования фронтов плавления (многофронтовая задача Стефана) при лазерной пайке движущимся точечным высококонцентрированным источником нагрева, созданы алгоритмы ее решения, разработан пакет прикладных программ, дающий возможность устанавливать положение границ плавления в соединяемых материалах для определения технологических режимов пайки;

теоретически определены термодинамические параметры образующихся фаз в зоне контакта, установлены физико-химические закономерности протекающих процессов, предложена физико-химическая модель контакта высокоглиноземистой керамики с металлом, на основании которой сформулированы технологические требования к металлу и керамике.

Защищаемые положения. На защиту выносятся разработанные теоретические и методические основы формирования контакта высокоглиноземистая керамика - металл при лазерной пайке в виде:

1) установленных закономерностей изменения оптических характеристик промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области при внешнем тепловом воздействии;

2) установленных физико-химических особенностей протекающих процессов с образованием соединения А]2ТЮ5 и полученных термодинамических параметров образующихся фаз в зоне контакта;

3) разработанных теплофизических моделей лазерной пайки плоских и конусных систем металл-диэлектрик с образованием нескольких фазовых фронтов;

4) разработанной методики решения многофронтовой задачи Стефана при воздействии движущегося точечного высококонцентрированного источника нагрева и ее программной реализации, позволяющей определять мгновенное значение положения границ плавления в соединяемых материалах;

5) методики скоростной тепловизионной съемки и ее программной реализации;

6) теоретических и методических основ лазерных технологий получения внешних и внутренних металлокерамических соединений различного назначения для активной пайки, пайки низкотемпературными припоями и пайки металлов с керамикой, прозрачной для лазерного излучения;

7) диапазонов посадок охватывающих металлокерамических соединений промышленного типа ИПН-200, ИП-500, проверенных экспериментально.

Практическая ценность и реализация результатов. Разработаны и

созданы экспериментальные стенды, техническая документация по производству металлокерамических соединений для применения в промышленности.

Результаты экспериментальных исследований переходной зоны металлокерамических соединений, полученные по технологии лазерной активной пайки металла с керамикой, легли в основу конкретных рекомендаций по производству проходных изоляторов типа ИПН-200, использованных в НИР и ОКР по тематике «Разработка герметичных кабельных вводов для АЭС» Амурского комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН (Благовещенск). По результатам совместных разработок получен патент на способ изготовления герметичных вводов для контрольных кабелей АЭС. Разработанная технология соединения керамики с металлом с применением лазерного излучения дает устойчивое воспроизведение результатов и может быть рекомендована для промышленного внедрения.

Результаты исследований по оценке реальных температур, являющихся основой методики измерения и контроля быстропротекающих тепловых процессов при лазерной пайке металла с керамикой, были использованы при чтении дисциплины «Технология лазерной обработки материалов», а также при подготовке курсовых и дипломных работ студентов инженерно-физических специальностей в МГТУ им. Н.Э. Баумана и в Амурском государственном университете.

Экспериментальные и теоретические методики определения кинетики окисления материалов при лазерном воздействии, а также методы, основанные на базовых положениях теории математического моделирования, расчета и анализа на ЭВМ тепловых процессов при лазерной пайке, были разработаны в рамках научного гранта (№ 02-02-17812) РФФИ «Физико-химические процессы, протекающие в металлокерамическом соединении при воздействии лазерного излучения»; методики исследования переходной зоны металлокерамического соединения и различные способы лазерной пайки металла с керамикой реализованы в рамках НИР Министерства образования РФ «Развитие научной школы в области обработки материалов высококонцентрированными источниками энергии в Амурском государственном университете».

В 1999 г. работа была удостоена первой премии открытого акционерного общества «Газпром» и международного гуманитарного фонда «Знание» в области механики и машиностроения.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на региональных научно-технических конференциях молодых ученых Приамурья (1994-1996гг., Благовещенск, АмГУ), международной научно-технической конференции по лазерной обработке поверхности "Амур - 94", IV международной школе-симпозиуме "Физика и химия твердого тела" (1994 г., Благовещенск), российской научно-технической конференции "Перспективные технологические процессы обработки материалов" (1995 г., Санкт-Петербург), российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (1995 г., Москва), международной научно-технической конференции «Лазерная технология и средства ее реализации -97» ( 1997 г., Санкт-Петербург), а также ежегодном межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела», (1997-1999 г.г., Севастополь), региональной научной конференции молодых ученых по физике (2000-2005 п., Владивосток), на международной научно-технической конференции "Лазерная техника и технологии" (2001 г., Санкт-Петербург), на международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", (2001-2002 гг., Смоленск) и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 57 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, общих выводов, списка использованных источников (232 наименования) и приложений.

Работа выполнена на 320 страницах, содержит 22 таблицы, 92 рисунка в основном тексте и 50 - в приложении.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы, цель, задачи и методы исследования, характеристику новизны и практической значимости работы.

Первая 1 лава посвящена анализу теоретических и экспериментальных исследований по вопросу соединения керамики с металлом. Рассмотрены основные способы получения металлокерамических узлов и физико-химические процессы, протекающие в зоне керамика-металл. Показано преимущество использования высококонцентрированных источников нагрева. Установлено, что в условиях массового производства широко

разработаны и внедрены способы соединения, как с использованием предварительной металлизации керамики, так и без металлизации. Данные технологии получения металлокерамических соединений многоступенчаты, энергоемки, вызывают необходимость в применении вакуумных камер и защитных сред В процессе изготовления изделия могут подвергаться неоднократному высокотемпературному нагреву, в результате выход металлокерамических соединений, удовлетворяющих технологическим требованиям, значительно сокращается.

При получении спаев керамика-металл существующими способами необходимо жестко контролировать состояние атмосферы, в которой ведется процесс соединения, так как активные металлы (например, титан), взаимодействуя с компонентами среды, образуют химические соединения, влияющие на качество спая.

Возможно применение высококонцентрированных источников нагрева, однако технологический процесс соединения керамики с металлом при помощи электронного луча реализуется только в вакууме. Несмотря на то, что для получения металлокерамических соединений методом лазерной пайки нет необходимости использовать вакуумные камеры и защитные среды, все технические разработки сейчас находятся в стадии научных исследований.

Проводится анализ физико-химических процессов, протекающих в зоне контакта керамики с металлом на основании существующих теорий, с выводами о возможных механизмах взаимодействия компонентов соединяемых материалов.

Во второй главе приведены результаты комплексных исследований зависимостей коэффициента отражения керамических материалов от длины волны, шероховатости поверхности и температуры образца.

Для определения коэффициентов отражения высокоглиноземистых керамических материалов МК, ГБ-7, УФ-46, группа-120 была разработана методика, использующая рентгеновский дифрактометр "Дрон-ЗМ", лазерный измерительно-технологический комплекс, созданный на базе установки ЛТН-103, интегральный шаровой фотометр отражения ФО-1 и профилометр 253 модели.

На первом этапе измерялся параметр шероховатости Да. Затем образец помещался в интегральный шаровой фотометр отражения для определения коэффициента отражения на различных длинах волн. После этого керамику подвергали лазерному облучению на стенде для выявления

минимальной плотности мощности лазерного излучения, начиная с которой в структуре керамики происходят изменения. Для того чтобы это зафиксировать, производили съемку каждого образца на дифрактометре "Дрон-ЗМ" как до, так и после лазерного облучения.

В результате проведенных исследований получены зависимости коэффициента отражения лазерного излучения от шероховатости поверхности образца, а также зависимости коэффициентов отражения высокоглиноземистых (ГБ-7, микролит, УФ-46), стеатитовых (СК, СПБ) керамических материалов от длины волны.

Было определено, что характер изменения коэффициента отражения в видимом и ближнем ИК-диапазонах длин волн у материалов микролит, ГБ-7 и УФ-46 одинаков, однако коэффициент отражения керамики УФ-46 на 10% ниже, чем у микролита. Это объясняется большим содержанием в этих материалах оксида алюминия (примеси и добавки составляют до 2%).

Значительное влияние на коэффициент отражения имеют добавки, находящиеся в составе керамики УФ-46, способные полностью определять процессы поглощения лазерного излучения в этих материалах.

Разработана методика определения дозы воздействия лазерного излучения на керамические материалы, при которых происходят микроструктурные изменения. Установлено, что в процессе облучения керамики лазерным излучением коэффициент отражения снижается на 7-10%. Зафиксировано незначительное смещение основных дифракционных максимумов в получаемых дифрактограммах, что свидетельствует о микроструктурных изменениях, происходящих в материале.

Лазерная пайка керамики с металлом является высокотемпературным процессом, в ходе которого обе детали подвергаются тепловому воздействию. Поэтому были проведены оценочные измерения коэффициента отражения керамических материалов на длине волны 1,06 мкм в условиях нагрева образцов. С этой целью изготовлена электропечь с термопарой хромель-алюмель, позволяющей измерять температуру внутри объема печи до 1023 К. Образец устанавливался внутрь печи, которая размещалась на лазерном измерительном стенде, и разогревался до определенной температуры Чтобы исключить погрешность в измерениях коэффициента отражения керамических материалов в процессе нагрева, снимали характеристику фона печи. Полученная зависимость коэффициента отражения керамических материалов от температуры на длине волны 1.06 мкм представлена на рис. 1.

Установлено, что целесообразнее получать металлокерамические

PJP

0,5

0,4 0,3 0,2 0,1

0 373 473 573 673 773 873 973 Т, К

Рис 1 Зависимость коэффициента отражения керамических материалов от температуры: 1 - ПК-2; 2 - ГБ-7; 3 - УФ-46; 4 - СК; 5 - группа 120.

соединения путем нагрева лазерным излучением металлической детали, так как при плотности мощности около 180 Вт/см2 в керамике наблюдаются изменения, связанные с микроскопическими изменениями ее кристаллофазы.

Известно, что при лазерном нагреве в воздушной атмосфере на поверхности металлов образуются оксидные пленки, приводящие к увеличению поглощательной способности металла.

Сравнение ширины зоны термического влияния лазерного воздействия осуществлялось на образцах 12Х18Н10Т и титана как нешлифованных, так и обработанных в последовательности 60...40, 20...25, 14, 5...7, 4, 1...0, 0,5...0 мкм алмазной абразивной пастой ТУ 2-037-506-85.

На основании полученных экспериментальных данных проведена теоретическая оценка процесса окисления поверхности металлов при действии лазерного излучения (рис. 2). Значения коэффициента сосредоточенности лазерного источника и скорости роста оксидной пленки использовались для построения теплофизической модели.

В третьей главе приведены физико-математические модели лазерной пайки плоских и конусных соединений, основные аналитические и численные методы решений, сформулированы начальные и граничные условия, учитывающие многослойность объекта.

Рис 2. Зависимость /емператур поверхности окисла (кривая 1) и границы раздела окисел-металл (кривая 2) от времени.

Предложены теплофизические модели для плоских:

= Т = Т{х,у,г, 0, (>0, 1 = 1,2,3,4;

от

хе[0,Ц, уе[0,М], ге[0,Я], Я = 1А„

/ I

,(Г4-Г04)- а,(Г-Г0) V Ог

= .У, О,

г—О

' дг

г=Ь, -О

. дТ 02

= 0,

дТ

\ ~+ <*=, а4 - С) + К ». ГС - т. и) = 0

(1)

дг

Х,^-а8,(Г4-Г04) + а,(Г-Г0) = 0 их

х-1, х-0, О,

и конусных образцов:

ЭГ , д2Т 1 д2Т \дТ д2Т 5/ дг г д(р г дг дг

Т = Т(х,<р, г, />0, ¿ = 1,2,3,4,

4

[

-Я , (Г) — + а^(Т*-Т0*)-а1АТ

дг

= У, О»

(2)

'я , + ое,{т; -т^+я^т, -7;= о

V дг

Г-Л,

( г)Т Л

ЯЛ{Т)~-ое4(Т4-Т0А) + а4АТ =0

дг

где Цх, у, г, I) - температура; <?о ~ тепловой поток на поверхности; с, -объемная теплоемкость ¡-го слоя; - теплопроводность; а - постоянная Стефана-Ьольдмана; е - излучательная способность поверхностей; Р, -плотность /-го слоя; с, - коэффициент конвективных теплопотерь; -тепловое сопротивление; А, - толщина ¡'-го слоя; А, - толщина 1-го слоя; ко - диаметр внутреннего отверстия п - количество слоев.

Были приняты следующие допущения: нормальное распределение плотности мощности излучения по сечению пятна, диаметр пятна йп= 1...2 мм, плотность мощности Р ~ 15...20 Вт/мм2, X = 1,06 мкм, температура на поверхности ковара не должна превышать линии солидуса (1750°К), на границе титан-медь - быть меньше температуры плавления титана (1933°К) и на границе медь-ковар - достигать температуры плавления меди (1350...1370°К).

Системы дифференциальных уравнений решали методом прогонки по схеме центральных разностей.

В качестве примера на рис. 3, 4 приведены результаты расчета распределения температур при следующих исходных данных для плоского образца: толщина пластины ковара - 0,5 мм, медного припоя - 0,3 мм, титанового покрытия - 0,002 мм и высокоглиноземистой керамики ГБ-7 - 2,4 мм.

Титан на рис. 3 не виден, так как это тонкая пленка со своим тепловым

т, к

1 Х,мм

Рис 3 Распределение температуры по толщине образца: 1 - ковар; 2 - медь; 3 - титан; 4 - керамика.

Рис 4. Распределение температуры по времени в фиксированной по X, У точке на границах слоев: 1 - на поверхности ковара; 2 - на границе между

коваром и медью; 3 - между медью и титаном; 4 - между титаном и керамикой; 5 - на нижней поверхности керамики тепла в глубину образца.

сопротивлением. Образец нагревался в течение 40 секунд, шаг по времени С = 0,1 с. Лазерный луч двигался вдоль оси ОХ со скоростью 0,1 мм/с.

Для примера рис. 3 установлено, что для плоских металлокерамических

Рис 5. Разностная сетка по толщине металлокерамического образца.

узлов максимальные скорости изменения температур на поверхности ковара составили около 205 К/с, на поверхности керамики — около 90 К/с при толщине ковара 0,5 мм. Оптимальные режимы лазерной пайки обеспечиваются при скорости движения лазерного луча и = 0,6...0,7 при плотности мощности а = 16... 17 Вт/мм2.

С учетом того, что в условиях неидеального контакта между соединяемыми материалами термическое сопротивление играет роль барьера, задерживая распространение тепла в глубину образца, с течением времени происходит выравнивание градиентов температур внутри слоев при сохранении скачков на границах между ними.

При увеличении толщины ковара с 0,5 до 1 мм время процесса пайки увеличивается вследствие того, что разность температур между поверхностью ковара и медным слоем составила около 700...800 К, в то время как поверхность припоя не успевала достичь своей температуры плавления.

Установлено, что при скорости около 5,8 мм/с и плотности мощности лазерного излучения около 16 Вт/мм2 толщина ковара не должна превышать 0,6...0,7 мм.

Теплофизическая модель процесса лазерной пайки конусных образцов максимально приближена к условиям эксперимента и способствует получению более точных результатов.

Для учета угла конусности образца и разной толщины слоев строилась неравномерная сетка, шаг по координатам которой для каждого узла вычислялся исходя из геометрии образца (рис. 5).

При сравнении путей движения лазерного луча по образующей и по спирали с коэффициентом перекрытия до 0,5 (и = 2...4 мм/с, д = 3...6

Рис 6 Частная производная температуры по толщине образца: / - ковар;

2 - медь; 3 - титан; 4 - керамика.

Вт/мм2) выявлено отсутствие разницы между траекториями движения лазерного источника для нагрева материалов металлокерамического соединения.

Установлено, что при о < 5 мм/с и д - 2-107 Вт/м2 на поверхности достигается температура испарения ковара. Следовательно, скорость движения V лазерного источника в этом случае должна составлять 6... 10 мм/с, при уменьшении плотности мощности лазерного излучения до (З...6)10б Вт/м2 и ~ 0,5...2,5 мм/с. Распределение теплоты внутри медного припоя происходит значительно быстрее, чем в остальных материалах (рис. 6), благодаря чему медный припой являясь вторичным источником теплоты для соседних слоев, увеличивает ширину линии распределения температуры.

Резким переходам на границах с медью соответствуют периоды разностной сетки, отражающие термическое сопротивление между слоями. Интенсивность лазерного воздействия концентрируется вдоль образующей в направлении малых углов (р и малых радиусов Я за счет кривизны поверхности.

При больших я (я » 50 мм) и малых диаметрах пятна (</ = 0,5...2 мм) распределение теплового потока на поверхности соединения можно рассматривать в рамках плоской модели.

Внесение условия Стефана в системы дифференциальных уравнений приводит их к нелинейному виду, и решение которых в точной

аналитической форме получить невозможно. Это связано со сложностью согласования решения уравнения теплопроводности и закона движения фазового фронта как функции времени.

Для исследования зарождения фронтов плавления в соединяемых материалах с учетом процессов окисления, излучения, конвекции и теплового сопротивления между слоями в системы дифференциальных уравнений (1) и (2) вводилось условие Стефана. дТк

1 — Л. I / I-1 и

Ш

дг

х-г<0 Э2

_ ¿г

(3)

где р, - плотность ¿-го слоя при температуре плавления; Х(Т) - коэффициент теплопроводности жидкой (1) и твердой (2) фазы соответственно; А -удельная теплота плавления материалов; с!г - вектор нормали к поверхности плавления.

Термическое сопротивление между слоями, возникающее из-за неидеальности контакта, рассчитывалось как величина, состоящая из излучательной и кондуктивной частей с учетом параметра шероховатости

На границах материалов накладывалось условие равенства входящего и выходящего тепловых потоков (4) и температурный скачек при контакте двух сред (5):

-Х|И(Т)£ +аР,(Т4 -Т^ + УСДТ, -Т1+1)

= 0

(5)

где индексы "1", "2" - последняя и предпоследняя точки первого слоя Зарождение фронтов плавления (затвердевания) в многомерной задаче Стефана рассчитывалось одновременно по всем координатам по схеме расщепления с погрешностью /г. Допустимая погрешность по температуре не превосходила 1 К, погрешность по координате - 10 8 мм.

При нахождении решения многофронтовой задачи Стефана поиск реализовывался следующим образом: точка зарождения первого фазового фронта рассчитывалась по температуре плавления с последующим циклом оптимизации существующих точек. При выполнении условия Г0птам > Тш осуществлялся поиск следующего фазового фронта, максимальное отклонение 5Т = 7фронта - т„„. Очередная оптимизация фронта проводилась из предыдущего шага, затем вычислялось новое местоположение координаты

Рис. 7. Скорость продвижения фазового фронта в меди.

плавления. При выполнении условия Тп„ < Т' (Т' - вычисленная температура фронта плавления) дальнейший поиск осуществлялся с переменным шагом в зависимости от положения источника теплоты превосходила 1 К, погрешность по координате - 1(Г8 мм.

Цикл оптимизации проводился при вырождении фронтов, а также при встрече двух или нескольких фронтов плавления до приращения 5г/2. В этом случае координата точки поиска исключалась, так как по заданным условиям в окрестности этой точки в зависимости от полученной температуры должна находится однородная либо жидкая, либо твердая фаза.

На рис. 7...9 представлены результаты расчета скорости образования фазового фронта при лазерной пайке медью керамики микролит с коваром и зависимости распределений температуры в соединяемых материалах. Технологические режимы рассчитывались в соответствии с полученными экспериментальными данными [24].

Изотерма плавления меди (рис. 9) показывает границы и объем расгшава в металлокерамическом соединении. Следовательно, при оценке и подборе режимов пайки различных конструкций металлокерамических узлов необходимо четко контролировать ее положение, не допуская растворения тонкой титановой пленки в припое.

Установлено, что оптимальные режимы пайки достигаются при плотности мощности воздействия лазерного излучения (5...8)-106 Вт/м2 и скорости движения теплового источника 1.. .3 мм/с.

Рис. 8. Распределение температуры в МКС: 1 - - ковар; 2 — медь; 3 — титан; 4 — керамика.

Рис 9. Образование фронта плавления в меди.

Время нахождения припоя в расплавленном состоянии не должно превышать 2 сек. Значительный перегрев припоя, как показал эксперимент, ведет к его вытеканию из зоны контакта керамики с металлом и снижает прочностные показатели МКС.

Полученные теоретические распределения температур при лазерной пайке металла с высокоглиноземистой керамикой показали хорошее согласование с экспериментальными исследованиями тепловых полей методом скоростной тепловизионной съемки, представленными в 4 главе.

Для достижения заданных требований при условии оптимизации однопроходной лазерной пайки по скорости для плоских и конусных образцов разработан пакет прикладных программ, позволяющий определять требуемую мощность лазерного источника и мгновенное положение фазовых фронтов в материалах.

В четвертой главе проведено экспериментальное исследование распределения температурного поля в конусном МКС, которое регистрировалось ТВ камерой технического зрения модели OS-66D фирмы "MINTRON" (спектральный диапазон - 0,85... 1,1 мкм; температурное разрешение - ±8 К на уровне 1273 К; диапазон измеряемых темперагур -673 ... 1773 К; разрядность преобразования - 16 бит; минимальное расстояние до объекта - 150 мм) с трансфокальным объективом марки 5V40 фирмы"ERNITEC" и оптическим фильтром ИКС-3.

Телевизионный сигнал, полученный от камеры, через TV-тюнер выводился на монитор компьютера IBM PC/AT. Измерялась температура по принципу одночастотного энергетического пирометра, работающего в диапазоне длин волн X = 0,8... 1,1 мкм. Коротковолновая граница определялась характеристиками фильтра ИКС-3, длинноволновая — кривой чувствительности приемных элементов камеры. Интенсивность свечения нагретого образца фиксировалась и записывалась в AVI-формате в реальном времени для дальнейшей обработки изображений в среде MATLAB. Скорость движения лазерного источника задавалась исходя из рассчитанных режимов модели.

В ходе проведенных исследований получена классификация экспериментально зафиксированных тепловых зон МКС при остывании (рис. 10):

зона / лазерного воздействия — тепловой след на поверхности соответствует температурам свыше 1873 К. Фиксировать температуру непосредственно в этой зоне не позволила чувствительность 'ГВ-камеры. Ширина тепловой зоны сравнима с диаметром лазерного пятна, падающего на поверхность образца;

зона 2 сильного термического влияния — получена за счет близкого расположения к лазерному источнику, а также из-за теплопередачи и

Рис. 10. Тепловые поля, полученные скоростной тепловизионной съемкой на поверхности МКС во время лазерной пайки: 1 — зона 1873 К и выше; 2 —зона 1653.. .1873 К;3 —зона 1073...1653 К; 4 —зона до 1073 К.

перекрывания тепловых полей от предыдущего воздействия. Температуры в этой зоне на поверхности составляют 1653.. .1873 К.

Тепловой след на поверхности МКУ (зона 2) от движущегося лазерного источника вблизи зоны нагрева соответствует 1800+25 К.

Посекундное сравнение тепловых изображений нагретого образца показало, что при лазерном источнике (д» 106 Вт/мм2), движущемся со скоростью V - 4...6 мм/с, слой ковара полностью прогревается до температуры 1733±15К. Медный припой успевает достичь температуры плавления (слева от зоны /, температура 1383115 К) и в силу своей высокой теплопроводности передать часть энергии керамике;

зона 3 слабого термического влияния образована за счет теплопередачи и характеризуется температурами на поверхности 1073... 1753 К. Диапазон температур этой зоны ниже температуры плавления ковара, следовательно, для технологического процесса пайки более значимы зоны / и 2.

зона 4 остывания, температура может достигать 1073 К, характеризуется удаленностью от лазерного источника и отсутствием влияния на технологический процесс.

Необходимо отметить, что размеры показанных тепловых зон условны, плавно переходят одна в другую и не имеют четких границ. Их протяженность существенно зависит от скорости пайки и плотности

мощности лазерного источника. Вследствие пропорциональности излучения с поверхности нагретого образца температурам т4 погрешность измерения тепловых полей в каждой зоне подчиняется нелинейной зависимости от температуры и составляет для зоны 1 около 20%, а для 2, 3 и 4 — 16, 11 и 8 соответственно.

Пятая глава посвящена получению металлокерамических соединений различными способами при помощи лазерного излучения, а также исследованию физико-химических процессов, происходящих в зоне контакта керамика - металл. Приведены результаты исследований при разработке технологий соединения металлокерамических соединений с использованием активных металлов, оловянно-свинцовых припоев и керамики, прозрачной для лазерного излучения.

Для получения металлокерамических соединений были разработаны лазерный технологический комплекс на базе лазерной установки ЛТН-103, приспособление, позволяющее вращать, перемещать и подпрессовывать деталь во время пайки, а также блок автоматического управления лазерной заслонкой и одновременным вращением и перемещением шаговых двигателей группового привода (скорость под лучом на максимальном диаметре детали - 2...32 мм/с; шаг винтового следа луча на детали - 0,1.. .2,5 мм; стабильность поддержания частоты вращения - не меньше +0,5%; штатная длина рабочего участка - 5 мм; диапазон регулировки конца первого рабочего участка - -0,4.. .+0,5 мм).

Соединение металла с керамикой (белая деталь, рис 11 а) осуществлялось по системе основного вала: под керамическую деталь изготавливалась металлическая арматура по оптимальной посадке. Основные технологические этапы лазерной активной пайки и конструкция МКС типа ИПН - 200 представлены на рис. II.

Перед металлизацией керамические образцы подвергали очистке в горячей воде (333...343 К). Металлизация керамики титаном ВТ-5С для сравнения проводилась несколькими способами: механическое нанесение (3...4 мин. на воздухе), вакуумное напыление в установке ВУП-5(2...3 мин., вакуум КГ5 мм рт ст.) и магнитронное распыление в установке УМР (7... 10 мин., вакуум 10~4 мм рт. ст., среда — аргон, 7^= 573 К, £/т,= 700+30 В, иСа = 800+20 В, ^Лолост хода" 1,5 кВ). Нанесение медного покрытия проводилось гальванически. Керамические образцы с нанесенным припоем промывали в дистиллированной воде.

Предварительно на механотронном профилометре ПМ-283 измерялся

Рис. 11. Основные технологические этапы лазерной пайки МКС: а) нанесение на керамическую деталь активного металла (титана); б) нанесение на титановое покрытие медного припоя; в) сборка узла для дальнейшей

лазерной пайки.

показатель шероховатости /?а подготовленных к сборке деталей МКС. Для внутренней поверхности металлических втулок Ла составил 0,3...0,5 мкм, для медного покрытия керамических валов — 0,7.. .0,9 мкм.

Установлено, что сборка МКУ должна обеспечивать посадку с гарантированным минимальным натягом. Максимальный и минимальный натяги для МКС типа ИПН-200 должны составлять 35 и 10 мкм соответственно, что отвечает посадке 04,8Ь686, усилие запрессовки при сборке узлов - 15,2...37,2 Н. В противном случае при последующей высокотемпературной пайке возможны появление микротрещин в металлической арматуре, нарушение герметичности спая.

Изучение зоны контакта методами растровой и просвечивающей микроскопии показало, что при механическом нанесении титана наблюдаются разрывы сплошности как адгезионной, так и когезионной природы. Растрескивание слоя титана связано с частичным его окислением в процессе втирания, что с неизбежностью приводит к образованию оксидов ТЮ2 и Т120з, Керамика в месте контакта разогревается до температуры, достаточной для окисления титана, что вызывает появление соединения ТЮ2:

а) 6)

Рис. 12. Переходная зона МКС: а) фотография, полученная на растровом электронном микроскопе; б) распределение элементов в переходной зоне МКС алюминия, титана, меди на границе керамика—припой.

Ti + ЗТЮ2 => 2TÍ2O3.

Свободная энергия этой реакции равна AG=-108 ккал Вследствие окисления титана реакция сопровождается значительным увеличением вещества в объеме, что приводит к растрескиванию титанового покрытия.

Полученные при помощи растрового электронного микроскопа AN 10000 "Link Analytical" с энергодисперсионным спектрометром S-570 фирмы "Hitachi" фотографии и рентгеновские профили распределения основ ных элементов в переходной зоне (рис.12), полученные на установке "Сашеса" с рентгеновским микроанализатором MS - 46, свидетельствуют о том, что при лазерной активной пайке титан концентрируется на границе раздела керамика - припой (рис. 12 б).

На границе медь - никель выявлены нарушения однородности слоев, обусловленные частичным окислением поверхности меди после гальванического нанесения покрытия и последующим разложением оксидов меди при высокотемпературном формировании всего узла, что сопровождается значительным газовыделением. Для устранения этого недостатка соединяемые поверхности непосредственно перед пайкой подвергали химическому травлению и очистке.

Изучение переходной зоны методом электронно-зондового микроанализа выявило, что при лазерной активной пайке благодаря малому

времени воздействия, большим скоростям нагрева и охлаждения происходит лишь частичное окисление металла.

Исследованием на просвечивающем электронном микроскопе .ТЕМ-1200 ЕХ структуры поверхностной пленки титанового слоя, нанесенного на керамический образец, в режиме изображения и режиме микродифракции установлено, что микродифракционные картины, полученные от экстрагированных угольной репликой участков поверхностной пленки, состоят, как правило, из четких поликристаллических колец с межплоскостными расстояниями с^кь равными 3,51 А и 2,09 А. Причем наблюдается непостоянство интенсивностей колец относительно друг друга, а также непостоянство интенсивностей колец на разных микродифракционных изображениях.

Наблюдаемые линии являются самыми интенсивными отражениями двух фаз- ТЮ2 в форме анатаза (3,51 А) и кубической ТЮ (2,03 А). В некоторых случаях на микродифракционных картинах, наряду с указанными линиями, появляются кольца с межплоскостными расстояниями, равными 1,80,1,23 и 1,15 А, которые также можно соотнести со слабыми отражениями указанных фаз. Переменная интенсивность сильных линий на разных микродифракционных картинах свидетельствует о неравномерном распределении ТЮ2, "П3О5,1120з и ТЮ в пределах пленки.

Поскольку наблюдаются только самые сильные дифракционные отражения, можно говорить о появлении мелкодисперсной, плохо сформированной кристаллической структуры, что имеет место при механическом нанесении титана на керамику Получаемые оксиды в процессе механической металлизации керамики на воздухе, негативно влияют на дальнейший процесс гальванического осаждения меди.

При металлизации керамики методом конденсации титана в вакууме разрыв металлокерамического соединения происходил по керамике. В этом случае на микродифракционных картинах фиксировались линии АА2О3 и алюмомагнезиальная шпинель М(>А1204, входящие в состав высокоглиноземистой керамики типа УФ-46.

Проведенный термодинамический анализ показал, что среди физико-химических процессов в переходной зоне наиболее вероятно протекание некоторых химических реакций с образованием оксидов А12ТЮ5, ТЮ2, Т1203, (!и20 и карбида титана Т1С.

При конденсации титана в вакууме на поверхности керамической подложки реакционная зона вблизи поверхности разогревается до достаточно

высокой температуры. Скорость осаждения, соответствующая парциальному давлению титана 0,1-1 ммрт.ст., и теплопроводности керамики УФ-46 оценивались для температуры зоны конденсации близко к 2000 К. Поэтому расчеты свободной энергии взаимодействия титана с А1203 производились для этих параметров: Т=2000 К, Рт,=1 мм рт.ст.

Свободная энергия реакции: 2Т1(газ) + А1203(тв.) => Т1203(тв.) + 2А1(газ) равна ДО - -16 ккал. Это означает, что такая реакция вполне возможна и имеет слабую температурную зависимость.

Для реакции: Т|(газ) + А1203(тв.) => А120(газ) + ТЮ2(тв.) свободная энергия составляет АС=-8 ккал, поэтому она также возможна при Т=2000 К. Однако уже при 1600 К свободная энергия этой реакции становится равной нулю, а ниже 1600 К - больше нуля, ее протекание в данных условиях невозможно. Реакции с другими оксидами титана не рассматривались вследствие низкой величины энтальпии.

Следовательно, из рассмотренных реакций наиболее вероятно протекание реакций с образованием Т1203(тв.) и ТЮ2(тв.). Появление полуторного оксида титана на границе титан-А1203 должно оказывать положительное действие при образовании адгезионного контакта.

Известно, что Т1203 имеет ту же структуру типа корунда, что и а-А1203, это способствует как растворению (топотаксии) Т1203 в А1203 , гак и поверхностному когерентному наращиванию (эпитаксии) Т1203 на А1203 . Оба случая должны в результате давать хороший адгезионный контакт.

Чувствительность применяемых методов не позволяет обнаружить слои, содержащие химические соединения А12ТЮ5, ТЮ2, Т1203, Си20 и НС.

Ме галлокерамические соединения, полученные при нанесении титана в вакууме, характеризуются механической прочностью 75±5 МПа, а также плотным прилеганием слоев, без разрывов и трещин.

В этой же главе предложен метод получения металлокерамических соединений с использованием серебряных паст и оловянно-свинцовых припоев.

В качестве материалов были выбраны высоко глиноземистая керамика ГБ-7, керамика УФ-46, припой ПОС-бО и металлическая деталь из ковара. Соединялась керамика с металлом при помощи непрерывного лазерного излучения по следующей технологической схеме:

очистка контактируемых поверхностей керамики и металла по стандартной методике;

нанесение серебряной пасты на керамику;

вжигание лазерным излучением серебряной пасты в поверхность керамического образца;

нанесение оловянно-свинцового припоя на металлизированную керамику;

сборка МКУ; лазерная пайка.

Лазерное излучение использовалось на нескольких этапах, вследствие чего технологический процесс получения МКС значительно упростился и сократился во времени.

Необходимое условие лазерной пайки керамики с металлом - наличие между ними хорошего контакта. Зазор 0,1 мм между спаиваемыми деталями уже не позволяет получить качественное соединение. Наиболее удачным решением этого вопроса являются конструкции конусных охватывающих соединений ИПН-200 и ИП-500, которые позволяют увеличить механический контакт с помощью подпрессовывания.

Установлено, что при пайке оловянно-свинцовыми припоями необходимо фокусировать лазерное излучение на металлическую деталь. Время воздействия не должно превышать 1,5...2 мин. при плотности мощности 2-103 Вт/см2. В противном случае происходит интенсивное испарение припоя и сползание его с контактируемых поверхностей. Обеспечение соосности закрепленных деталей МКС исключает нежелательные перекосы деталей относительно друг друга и снижает количество бракованных узлов

Процессы, происходящие в зоне контакта керамика-металл, анализировались на аншлифах, изготовленных по стандартной методике. Исследования переходной зоны полученных МКС методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа (рис. 13) выявили, что серебряное покрытие при длительном лазерном воздействии может растворяться в оловянно-свинцовом припое.

Структура переходной зоны неоднородна, что характерно для пайки лазерным излучением. Общее время пайки не превышает 3 мин. При небольших скоростях движения лазерного источника (2...4 мм/с) мощности излучения 75 . .80 Вт достаточно, чтобы достичь равномерного прогрева всей металлической детали.

При длительном воздействии лазерного излучения (свыше 5 мин.) в процессе соединения металлы, входящие в состав МКС (РЬ, Ре и др.), интенсивно окисляются. Образование оксидной пленки на коваре и припое

Рис 13. Распределение свинца в рентгеновских лучах свинца с совмещением концентрационного распределения, х300.

негативно влияет на получение спая.

Расплавленный припой частично вытекает из зазора между керамикой и металлом и растекается по поверхности ковара, концентрируясь в зоне лазерного воздействия. Для устранения эюго недостатка в зазор между припоем и металлической арматурой помещали флюс, применение которого позволило повысить прочность МКУ на 3...7 МПа.

Визуальный осмотр изготовленных соединений показал отсутствие трещин по спаю. При лазерной пайке не достигаются температуры плавления соединяемых материалов. При температурах

пайки не сказывается различие ТКЛР ковара и высокоглиноземистой керамики, поэтому режимы получения соединений при помощи мягких припоев являются более щадящими по сравнению с режимами пайки твердыми припоями.

Использование в качестве промежуточного материала оловянно-свинцового сплава предпочтительно в силу его пластичных свойств и позволяет снижать термонапряжения, возникающие в процессе пайки.

В этой же главе представлен разработанный метод изготовления герметичных металлокерамических узлов на основе керамики, прозрачной для лазерного излучения. Он применим для получения внутренних спаев и состоит в следующем: МКУ включает керамическую деталь с кольцевым пазом, внутренняя стенка которого имеет конусность 5... 10° и металлическую деталь с той же конусностью внешней поверхности. Внутри металлической детали по краю паза в керамике размещались припой и защитный флюс. Нагревалась металлическая арматура лучом лазера с длиной волны, для которой керамика является прозрачной.

Для керамических материалов МК (микролит), УФ-46, ВК94-1 (22ХС) может использоваться лазерная технологическая установка "Квант-15": длина волны лазерного излучения- 1,06мкм, длительность импульсов- 4мкс, энергия импульсов - 10 Дж, частота следования импульсов - до 35 Гц.

На длине волны 1,06 мкм у перечисленных материалов нет полос поглощения излучения, они будут прозрачными и нагрев должен происходить за счет поглощения в металлической арматуре. Наличие флюса защищает арматуру и припой от быстрого окисления, позволяет производить нагрев и охлаждение при скоростях, меньших 50 К/с, что важно для керамических деталей, склонных к растрескиванию при тепловых ударах.

Керамическую и металлическую детали с применением порошка карбида бора пришлифовывают друг к другу по контактным поверхностям, очищают от загрязнений известными способами и контактную поверхность керамического паза металлизируют, например, титаном. Металлическую деталь покрывают гальваническим никелем толщиной 1 мкм. Детали собираюI соосно. Внутрь металлической арматуры закладывают твердый припой на основе меди или серебра в форме кольца проволоки или манжеты, защищают флюсом и собирают в приспособление, позволяющее вращать деталь и воздействовать на место спая лазерным излучением. Зажимное приспособление должно обеспечивать равномерную соосную нагрузку на спаиваемые детали при давлении 0,3...0,5 МПа.

Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

пайка производится на воздухе и не требует дорогих и энергоемких вакуумных камер или печей с защитной атмосферой;

при пайке возможен визуальный контроль технологического процесса; возможен нагрев только металлической детали, что приводит к плотной посадке металлической детали на керамическую за счет сжимающих охватывающих напряжений в спае, увеличивающих его надежность и прочность.

По результатам проведенных исследований МКС ИПН-200 определены зависимости механической прочности и вакуум-плотности от усилия запрессовки (посадки), а также характер его разрушения (рис. 14, 15).

Представленные экспериментальные результаты доказывают, что разработанные способы предварительной металлизации спаиваемой поверхности высокоглиноземистой керамики титаном с последующим электрохимическим осаждением меди могут широко применяться при производстве проходных изоляторов, герметичных вакуум-плотных спаев методом лазерной пайки.

Р н

45-' 4035 30 25 20 15 10

Ж

'•■л

—-----

у! Необходимая ; прочность!

_|_¿-

.1 ■ 1 „ >

0 5 10 115 20 25 30 35,40 45 Рразр, Н

Посадка

Рис 14. Зависимость механической прочности МКС от посадки.

£>, м3-Па/с

10° ю-14

ю-2-

10-н 10

О 5 10 15 20 25 30 35

Посадка -——->

40 45 Рразр, Н

Рис 15. Зависимость вакуум-плотности МКС от посадки.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Впервые предложено комплексное решение проблемы получения внешних и внутренних металлокерамических соединений с помощью непрерывного лазерного излучения и получено его экспериментальное подтверждение

2 Ра-фаботаны основы общей физико-технологической модели лазерной пайки металлов с керамикой, в рамках которой исследована динамика зарождения и вырождения фазовых фронтов в слоях соединяемых материалов, оценены вклады процессов окисления и излучения на поверхности образца, а также учтено термическое сопротивление между слоями, определены основные механизмы формирования контакта керамика-металл при воздействии лазерного излучения, предложены тепловые модели пайки лазерным излучением плоских металлокерамических образцов и конусного охватывающего соединения типа ИПН- 200 с нелинейными граничными условиями 3-го 4-го рода, разработаны алгоритмы решения многофронтовой задачи Стефана и пакет прикладных программ, позволяющий определять мгновенное положение границ плавления в соединяемых материалах при лазерном воздействии.

Сложность и оригинальность рассматриваемых математических задач состоит в решении систем дифференциальных уравнений с нелинейными граничными условиями, с выделением подвижных границ фронтов при неравномерном высококоицентрированном тепловом нагружении систем мегалл-пршюй-диэлектрик.

3. Созданы методики и программное обеспечение для расчетов основных параметров лазерного воздействия на соединяемые материалы при пайке.

4. Экспериментально определены коэффициенты отражения промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области при внешнем тепловом воздействии.

5 С использованием современных методов экспериментальных исследований (микрорентгеноспектрального анализа, растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа и др.) проведено комплексное изучение переходной зоны полученных металлокерамических соединений и установлены физико-химические закономерности протекающих процессов, определены термодинамические параметры образующихся фаз в зоне контакта, предложена физико-химическая модель контакта

высокоглииоземистой керамики с металлом, на основании которой сформулированы технологические требования к металлу и керамике.

6. Разработана методика скоростной съемки тепловых полей в процессе пайки металлокерамических соединений.

7. Созданы экспериментальные стенды, техническая документация по производству соединений металла с керамикой для применения в промышленности.

8. Определены технологические режимы получения метало-керамических соединений методом лазерной активной пайки при помощи непрерывного излучения, проведен анализ и комплексные исследования факторов, влияющих на качество получаемых методом лазерной пайки металлокерамических соединений, разработан способ изготовления герметичных металлокерамических узлов путем активной пайки в воздушной среде лазерным излучением с использованием керамики, прозрачной для лазерного излучения.

Разработанные технологии соединения керамики с металлом даю г устойчивое воспроизведение результатов и могут быть рекомендованы для промышленного внедрения, в частности для производства проходных изоляторов типа ИПН-200, используемых в атомной энергетике.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В РАБОТАХ:

1. Vinogradov В.A., Kcharicheva D.L. Method of laser solder of metal-ceramics combinations. //Advanced Materials and Processes. Fourth Sino-Russian Symposium Beijing, China. 1997. P. 220.

2. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. Исследование переходной зоны металлокерамических соединений методами микрорентгеноспектральною и микродифракционного анализа. //Вестник Амурского государственного университега Вып 1 1997. С. 35-38.

3. Харичева Д.Л. и др. Способ изготовления герметичных металлокерамических узлов. //Патент на изобретение № 2099312. Опубликован в ГРИ Роспатент 20.12.97 г.

4. Харичева ДЛ., Виноградов Б.А., Костиков. Влияние способа металлизации поверхности керамики на структуру переходной зоны металлокерамического соединения. //Проблемы машиностроения и надежности машин. 1998. № 2. С. 77-80.

5. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. Особенности получения металлокерамических соединений методом лазерной пайки. //Вестник Дальневосючшл о отделения РАН. 1998. № 3. С. 56 - 62.

6. Vinogradov В.A, Kharicheva D.L., Kostikov Yu.P. Effect of the method for metallizing the ceramics on the strucrure of the cermet joint transition zone. // Journal of Machine!у Manufacture and Reliability. 1998. № 2. P. 62 - 65.

7. Харичева Д.Л. Теория вероятностей. (Учебное пособие). Благовещенск. Изд-во АмГУ, 1999.

8. Харичева Д.Л., Виноградов Б.А. Получение металлокерамических спаев на основе лазерного воздействия. //Материалы IX межнационального совещания. «Радиационная физика твердого тела». Севастополь, 1999. С. 924 - 929.

9. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. Перспективы использования лазерного излучения для получения металлокерамических соединений. //Вестник Амурского государственного университета. 1999. № 6. С. 20-23.

. 0. Харичева Д.Л., Губин Д.В., Швайка Д.С. Расчет тепловых полей в металлокерамическом соединении при лазерной пайке. //Вестник Амурского государе i венного университета. 2000. № 11. С. 55-57.

11. Харичева Д.Л., Швайка Д.С. Теплофизические процессы при лазерной пайке керамики с металлом. /Под общей ред. А.Г. Г'ригорьянца. Благовещенск. Изд-во АмГУ, 2000.

12. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л., Швайка Д.С. Формирование металло-ксрамического соединения при лазерной пайке. //Перспективные материалы. 2001. №3. С. 63-67.

13. Хг.ричева ДЛ., Швайка Д.С. Влияние контактного термического сопротивления на процесс лазерной пайки керамики с металлом. //Труды международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях" Т 3 Секция 3. Смоленск, 2001. С.136-138.

14. Харичева Д.Л., Швайка Д.С. Применение численных методов для расчета режимов лазерной пайки керамики с металлом. //Труды международной научно-технической конференции "Лазерная техника и технологии". СПб. 2001 Т.2. С. 54-56.

15. Виноградов Б А., Харичева Д.Л., Швайка Д.С. Моделирование тепловых процессов при лазерной пайке керамики с металлом. //Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001. № 4. С. 71-75.

16. Vinogradov В. A., Kharicheva D.L., Shvaika D.S. The creation of reliable metal ceramic connection with the laser soldering method Advanced Materials and

Processes. Sixth Sino-Russian Symposium Beijing. China, 2001. P. 513.

17. Vinogradov B.A., Shvaika D.S Modeling of thermal processes at the laser soldering of ceramics with metal. //Journal of Machinery Manufacture and reliability. 2001. № 4. P 83-87.

18 Харичева Д J1, Петраченко Ю. А., Ершов И. А. Разработка метода скоростной тепловизионной съемки. //Вестник Амурского государственного университета. 2002. № 19. С. 39-41.

19 Харичева Д.Л, Петраченко Ю.А., Ершов И.А. Разработка метода скоростной тепловизионной съемки. //Вестник Амурского государственного университета. Вып. «Межвузовское сотрудничество». 2002. С. 20-22.

20. Харичева Д Л Петраченко Ю.А. Тепловизионная съемка лазерной пайки металла с керамикой. //Вестник Амурского государственного университета. 2003. № 23. С. 18-20.

21. Харичева Д. Л , Петраченко Ю.А. Математическое моделирование пайки прозрачной керамики с металлом. //Вестник Амурского государственного университета. 2004. № 25. С. 17-19.

22. Виноградов Б.А., Харичева Д. Л., Петраченко Ю.А. Лазерная пайка металла с прозрачной керамикой. //Международная научная конференция «XII Туполевские чтения». Казань, Т.1. 2004. С. 120.

23. Виноградов Б.А. Харичева Д.Л., Степочкин В.А., Петраченко Ю.А. Определение характерных тепловых зон при лазерной пайке керамики с металлом. Ч. 1 //Сварочное производство. 2004. № 8. С. 23-26.

24. Виноградов Б.А., Костюков Н.С., Харичева Д.Л. Герметичные металлокерамические соединения: Диэлектрики и радиация в 6 кн. / Кн. 6/. М.: Наука, 2004.

25. Vinogradov. В.А., Kharicheva D.L., Stepochkin V.A., Petrachenko Y.A. Determination of characteristic thermal zones in laser brazing metal to ceramics. //Welding International. 2005. V. 19. № 1. P. 65-67.

27. Харичева Д Л. Исследование лазерного воздействия на металлы при пайке с керамикой //Международный симпозиум «Образование через науку». М.: МГТУ им Н.Э. Баумана, 2005. С. 252.

28 Харичева Д Л Комплексное исследование коэффициента отражения керамических материалов при лазерном воздействии. //Огнеупоры и техническая керамика, 2005. №10. С. 27-31.

29. Харичева Д.Л Исследование физико-химических процессов в зоне

контакта керамика - металл при лазерной активной пайке. //Огнеупоры и

техническая керамика. 2005. № 12. РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 1

БИБЛИОТЕКА I

СЛепИЛ* I зз < N М и. '

Харичева Дина Леонидовна

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКИ МЕТАЛЛА С КЕРАМИКОЙ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Издательство АмГУ, г. Благовещенск, ул. Мухина. 150.

Подписало к г.ечати 20 10 05. Формаг 60x84/16. Уел печ л. 2,0 Тираж 100. Заказ № 332.

И23474

РНБ Русский фонд

2006-4 27957

ВВЕДЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ.

1.1.Применение в промышленности и классификация металлокерамических соединений

1.2. Материалы, применяемые для получения металлокерамических соединений

1.3. Промышленные методы получения металлокерамических соединений

1.3.1. Характеристики способов получения металлокерамических соединений.

1.3.2. Получение металлокерамических соединений путем металлизации керамики.

1.3.3. Технология термокомпрессионного соединения.

1.3.4. Применение активных металлов

1.4. Применение высококонцентрированных источников энергии для производства металлокерамических соединений

1.4.1. Электронно-лучевая сварка

1.4.2. Лазерная сварка и пайка керамики с металлом.

1.5. Физико-химические представления о формировании контакта металл-керамика

1.6. Выводы по главе и постановка задачи исследования .•.

ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ

ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА НА МАТЕРИАЛЫ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

2.1. Предварительные замечания

2.2. Исследование коэффициентов отражения керамических материалов

2.3. Отражение лазерного излучения керамическими материалами при внешнем тепловом воздействии

2.4. Поглощение лазерного излучения металлами

2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКИ

МЕТАЛЛА С КЕРАМИКОЙ

3.1. Общие подходы к моделированию теплофизических задач

3.2. Тепловая модель плоского многослойного металлокерамического соединения с нелинейными краевыми условиями III и IV рода

3.3. Моделирование тепловых полей в конусном охватывающем металлокерамическом соединении

3.4. Численное решение многофронтовой задачи Стефана для лазерной пайки металла с керамикой.

3.5. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ

ПОЛЕЙ ПРИ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКЕ КЕРАМИКИ С

МЕТАЛЛОМ.

4.1. Экспериментальное исследование температур металлокерамического соединения при непрерывном лазерном воздействии

4.2. Методика скоростной тепловизионной съемки

4.3. Особенности скоростной тепловизионной съемки

4.4. Формирование тепловых полей в метало-керамическом соединении при лазерной пайке

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

5.1. Разработка технологии пайки керамики с металлом непрерывным лазерным излучением с использованием активных металлов.

5.2. Исследование физико-химических процессов в зоне контакта керамика-металл при лазерной активной пайке.-.

5.3. Модель адгезионного контакта высокоглиноземистой керамики с металлом при пайке медью.

5.4. Лазерная пайка металлокерамических соединений оловянно-свинцовыми припоями

5.5. Перспективы применения прозрачной керамики для производства металлокерамических соединений.

5.6. Исследование эксплуатационных характеристик металлокерамических соединений

5.7. Выводы по главе

Соединения керамики с металлом находят широкое применение в микроэлектронике, электротехнике, атомной энергетике и др. отраслях промышленности в виде герметичных изоляторов. В зависимости от условий эксплуатации к параметрам металлокерамических конструкций предъявляются определенные требования: механическая и динамическая прочность, повышенные термостойкость, стойкость к воздействию агрессивных сред и ионизирующих излучений, вакуумная плотность, высокие электроизоляционные свойства и т.д.

В нашей стране выполнен ряд крупных научных исследований по соединению керамических материалов с металлами, среди которых особое место занимают работы Н.Ф. Казакова, В.А. Преснова, Г.В. Конюшкова, И.И. Метелкина, В.Н. Батыгина, В.А. Бачина, В.К. Ерошева и др.

Надежность и качество получаемых металлокерамических узлов в различных условиях эксплуатации зависят от правильного выбора материалов, конструктивного построения самого узла, а также особенностей технологий получения. Однако существующие традиционные технологии соединения керамики с металлом, как правило, многоступенчаты, производство металлокерамических соединений испытывает некоторые трудности вследствие сложности обработки керамики, неустойчивости ее к тепловым ударам, хрупкости. В процессе пайки или сварки существует необходимость использования инертной среды или вакуумных камер. В связи с этим наблюдается процесс постоянного расширения областей применения высококонцентрированных источников б энергии.

Круг технологических задач, решаемых с помощью лазеров, чрезвычайно широк. В первую очередь необходимо отметить лазерную сварку конструкционных материалов с самыми различными теплофизическими свойствами и прочностными характеристиками. Возможность концентрации сравнительно больших энергий на малых поверхностях обуславливает локальность процесса нагрева. Благодаря этому можно выполнять технологический процесс в непосредственной близости от металлостеклянных или металлокерамических спаев при производстве многоштырьковых контактов, вести пайку различных тугоплавких и активных металлов и сплавов с минимальным нарушением исходной структуры материала в зоне термического влияния. В условиях лазерной пайки керамики с металлом отпадает необходимость использования вакуумных камер и защитных сред, так как технологический процесс может производиться на воздухе.

Несмотря на большое количество работ, посвященных получению МКС, в настоящее время вопросы применения лазерного излучения для этих целей находятся в процессе исследований. Для устранения этого пробела в предлагаемой работе рассмотрен круг наиболее важных проблем, связанных с производством вакуумплотных металлокерами-ческих спаев, а также с перспективами использования современных лазерных технологий.

Изучение особенностей физико-химических процессов, протекающих при воздействии лазерного излучения на соединяемые материалы позволяет, определить оптимальные режимы лазерной пайки и сварки керамики с металлом, а также наиболее целесообразный выбор материалов, обрабатываемых лазером.

Исследование механизма формирования контактов металл —керамика необходимо для создания устойчивой технологии получения вакуумплотных и .прочных МКС.

Методической основой диссертации явился анализ научно-технической литературы по вопросу соединения керамики с металлом различными способами. При получении теоретических и экспериментальных результатов использовались методы аналитического и графического исследования.

Экспериментальные образцы были получены на лазерном измерительно-технологическом комплексе, разработанном автором в процессе выполнения работы. Исследования проведены методами растровой микроскопии на отражение, просвечивающей микроскопии, рентгеновского микроанализа и рентгенофазового анализа и др.

Целью диссертационной работы является доказательство применимости непрерывного лазерного излучения для получения качественных спаев металла с керамикой путем разработки перспективных технологических решений получения внешних и внутренних металлокерамических соединений, а также создание общих физико-математических положений, на основании которых возможно формирование контакта керамика-металл и модели, позволяющей определять оптимальные режимы технологического процесса.

Достижение указанной цели реализовано путем решения следующих научно-практических задач:

- определение оптических характеристик материалов в видимой и ближней ИК-области;

- проведение комплексного изучения переходной зоны полученных металлокерамических соединений методами микрорентгеноспектрального анализа, растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа и др. для определения механизмов формирования контакта;

- построение физико-химической модели формирования контакта высокоглиноземистая керамика - металл для прогнозирования свойств и качества спая;

- построение физико-математической модели лазерной пайки МКС с нелинейными граничными условиями III и IV рода для многослойных плоских и конусных образцов;

- создание методик и программного обеспечения для расчетов основных параметров лазерного воздействия на соединяемые материалы при пайке;

- исследование формирования фронтов и границ плавления в соединяемых материалах при' лазерном воздействии;

- разработка метода оценки тепловых быстропротекаю-щих процессов при лазерной пайке металла с керамикой;

- создание экспериментальных стендов и разработка технологических рекомендаций по производству соединений металла с керамикой для применения в промышленности

- получение металлокерамических соединений с использованием лазерного излучения различными методами

- определение качества получаемых металлокерамических соединений на механическую прочность и вакуумплот-ность.

Научная новизна работы состоит в следующем: Экспериментально и теоретически подтверждена возможность производства металлокерамических соединений при помощи лазерного излучения в виде предложенных технологий получения внешних и внутренних МКС различного назначения: а) при помощи активных металлов; б) при помощи оловянно-свинцовых припоев; в) с керамикой, прозрачной для лазерного излучения /Патент на изобретение № 2099312. Опубликован в ГРИ Роспатент 20.12.1997 г.;

Определены коэффициенты отражения промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области, построены их зависимости от температуры и шероховатости поверхности;

Разработан метод скоростной тепловизионной съемки, позволяющий проводить оценки тепловых быстропротекающих процессов при лазерной пайке металла с керамикой;

Разработана общая физико-технологическая модель лазерной пайки керамики с металлом для плоских и конусных соединений;

Решена задача о формировании фронтов плавления (многофронтовая задача Стефана) при лазерной пайке движущимся точечным высококонцентрированным источником нагрева, созданы алгоритмы ее решения, разработан пакет прикладных программ, позволяющий определять положение границ плавления в соединяемых материалах для определения технологических режимов пайки;

Теоретически определены термодинамические параметры образующихся фаз в зоне контакта, установлены физико-химические закономерности протекающих процессов, предложена физико-химическая модель контакта высокоглиноземистой керамики с металлом; на основании которой сформулированы технологические требования к металлу и керамике;

Защищаемыеположения. На защиту выносятся разработанные теоретические и методические основы формирования контакта высокоглиноземистая керамика металл при лазерной пайке в виде:

1. установленных закономерностей изменения оптических характеристик промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области при внешнем тепловом воздействии;

2. установленных физико-химических особенностей протекающих процессов с образованием соединения Al2Ti05 и полученных термодинамических параметров образующихся фаз в зоне контакта;

3. разработанных теплофизических моделей лазерной пайки плоских и конусных систем металл-диэлектрик с образованием нескольких фазовых фронтов;

4. разработанной методики решения многофронтовой задачи Стефана при воздействии движущегося точечного высококонцентрированного источника нагрева и ее программная реализация, позволяющая определять мгновенное значение положения границ плавления в соединяемых материалах ;

5. методики скоростной тепловизионной съемки и ее программная реализация;

6. теоретических и методических основ лазерных технологий получения внешних и внутренних металлокерамиче-ских соединений различного назначения для активной пайки, пайки низкотемпературными припоями и пайки металлов с керамикой, прозрачной для лазерного излучения.

7. диапазонов посадок охватывающих металлокерамических соединений промышленного типа ИПН-2 00, ИП-500, проверенных экспериментально;

Практическая ценность и реализация результатов.

Разработаны и созданы экспериментальные стенды, техническая документация по производству металлокерамических соединений для применения в промышленности;

Полученные результаты экспериментальных исследований переходной зоны металлокерамических соединений, полученных по технологии лазерной активной пайки металла с керамикой, легли в основу конкретных рекомендаций по производству проходных изоляторов типа ИПН - 200, использованных в НИР и ОКР по тематике «Разработка герметичных кабельных вводов для АЭС» Амурского комплексного научно-исследовательского института ДВО РАН (г. Благовещенск) . По результатам совместных разработок получен 1 патент на способ изготовления герметичных вводов для контрольных кабелей АЭС. Разработанная технология соединения керамики с металлом с применением лазерного излучения дает устойчивое воспроизведение результатов и может быть рекомендована для промышленного внедрения.

Результаты проведенных исследований по оценке реальных температур являются основой методики измерения и контроля быстропротекающих тепловых процессов при лазерной пайке металла с керамикой были использованы при чтении дисциплины «Технология лазерной обработки материалов», а также при подготовке курсовых и дипломных работ студентов инженерно-физических специальностей в МГТУ им. Н.Э. Баумана и Амурского государственного университета; экспериментальные теоретические методики определения кинетики окисления материалов при лазерном воздействии, а также методы, основанные на базовых положениях теории математического моделирования, расчета и анализа на ЭВМ тепловых процессов при лазерной пайке были разработаны в рамках научного гранта РФФИ «Физико-химические процессы, протекающие в металлокерамическом соединении при воздействии лазерного излучения» (грант № 17812); методики исследования переходной зоны метал-локерамического соединения и различные способы лазерной пайки металла с керамикой были реализованы в рамках НИР Министерства образования РФ «Развитие научной школы в области обработки материалов высококонцентрированными источниками энергии в Амурском государственном университете».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Региональных научно-технических конференциях молодых ученых Приамурья (1994-1996гг., г. Благовещенск, АмГУ), Международной научно-технической конференции по лазерной обработке поверхности "Амур - 94", Четвертой международной школе-симпозиуме "Физика и химия твердого тела" (1994г., г.Благовещенск), Российской научно-технической конференции "Перспективные технологические процессы обработки материалов" (октябрь 1995г., г.С.-Петербург), Российской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии" (ноябрь 1995г., г.Москва), международной научно-технической конференции «Лазерная технология и средства ее реализации - 97» (г. С.-Петербург, 1997 г) , а также ежегодном Межнациональном Совещании «Радиационная физика твердого тела», (г. Севастополь . 1997-1999 гг), региональной научной конференции молодых ученых по физике, (г. Владивосток, 2000-2005 гг.); на международной научно-технической конференции "Лазерная техника и технологии" (г. Санкт-Петербург, 2001 г.), на международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", (г. Смоленск, 2001, 2002 гг.), и др.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано

57 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав с выводами, общих выводов, списка использованных источников (232 наименования), и приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Впервые предложено комплексное решение проблемы получения внешних и внутренних металлокерамических соединений с помощью непрерывного лазерного излучения и получено его экспериментальное подтверждение.

Созданы предпосылки построения общей физико-технологической модели лазерной пайки металлов с керамикой в рамках которой исследована динамика зарождения и вырождения фазовых фронтов в слоях соединяемых материалов. с целью оптимизации технологического процесса. Сложность и оригинальность рассматриваемых математических задач состоит в решении систем дифференциальных уравнений с нелинейными граничными условиями с выделением подвижных границ фронтов при неравномерном высококонцентрированном тепловом нагружении металлокерамического соединения.

Оценены вклады процессов окисления и излучения на поверхности образца, а также учтено термическое сопротивление между слоями. Определены основные механизмы формирования контакта керамика-металл при воздействии лазерного излучения. предложены тепловые модели пайки лазерным излучением плоских металлокерамических образцов и конусного охватывающего соединения типа ИПН-200 с нелинейными граничными условиями III-го IV-го рода; получены зависимости параметров лазерного излучения от скорости движения источника в оптимальном режиме пайки; разработаны алгоритмы решения многофронтовой задачи Стефана и пакет прикладных программ, позволяющий определять мгновенное положение границ плавления в соединяемых материалах при лазерном воздействии; созданы методики и программное обеспечение для расчетов основных параметров лазерного воздействия на соединяемые материалы при пайке; экспериментально определены коэффициенты отражения промышленных типов керамических материалов в видимой и ближней ИК-области. Построены зависимости коэффициента отражения керамических материалов от температуры и шероховатости поверхности; с использованием современных методов экспериментальных исследований (микрорентгеноспектрального анализа, растровой электронной микроскопии, рентгеновского микроанализа и др.) проведено комплексное изучение переходной зоны полученных металлокерамических соединений; изучена переходная зона соединения керамики с металлом, установлены физико-химические закономерности протекающих процессов, определены термодинамические параметры образующихся фаз в зоне контакта; предложена физико-химическая модель контакта высокоглиноземистой керамики с металлом, на основании которой сформулированы технологические требования к металлу и керамике; разработана методика скоростной тепловизионной съемки тепловых полей в процессе пайки металлокерамических соединений.

Проведен анализ и комплексные исследования факторов, влияющих на качество получаемых методом лазерной пайки металлокерамических соединений. созданы экспериментальные стенды, техническая документация по производству соединений металла с керамикой для применения в промышленности; определены технологические режимы получения металлокерамических соединений методом лазерной активной пайки при помощи непрерывного излучения; разработан способ изготовления герметичных металлокерамических узлов путем активной пайки в воздушной среде лазерным излучением с использованием керамики, прозрачной для лазерного излучения (Патент на изобретение № 2099312). разработаны технологические рекомендации для получения металлокерамических соединений различного назначения разработанные технологии соединения керамики с металлом дают устойчивое воспроизведение результатов и могут быть рекомендованы для промышленного внедрения (в частности, для производства проходных изоляторов типа ИПН — 200, используемых в атомной энергетике.

1. Abraham Е., Hal ley. J.M. Some calculations of temperature profiles in thin films with laser heating //Appl. Phys. 1987. V. 42. P. 279-285.

2. Abtahi A., Braunlich P.F., Kelly P. Theory of transient temperature response of a two-layer system heated with a localized laser beam // J. Appl. Phys., 1986. V. 60. P. 3417-3421.

3. Armstrong W.M. , Chaklador A.S., Clork J.F. Interface reactions between metals and ceramics. //J. Amer. Ceram. Soc. Ceram. Abstr. March, 1962.

4. Belon L., Forestier H. Etude de systeme Al203 Ti02 / C. r. Fcad. sci. 1964. V. 258. № 17. P. . 4282-4284 .

5. Biltz W., Ehrlich P. Nature №. 26, 188, 1938.

6. Bondley R.J. Electronics. 1947. V. 20. № 7. P. 9799 .

7. Brunot A.W. , Buckland F.F. Thermal contact resistance of laminated and machined joints // Trans ASME. 1949. V. 71. № 3. P. 253-257.

8. Cannon J.R. , Douglas J., Hill C.D. A multi-boundary Stefan problem and the disappearance of phases // J. Math. Mech. 1967. V. 17. P. 21-33.

9. Cannon J.R., Henry D.B., Kotlov D.B. Continuous differentiability of the free baundary for week solution of the Stefan problem // Bull. Amer. Math. Soc. 1974. V. 80. P. 45-48.

10. Clomp J.T. Interfacial reactions between metals and oxides during sealing. // American Cer.

11. Society Bulletin. 1980. V. 59., n. 8. PP. 794-799, 802 .

12. Cole S.S., Sommer G. Glass migration mechanism of of ceramic-metal seal adherence. //J. American Cer. Society. 1961. v.44, n.6. P. 265-271.

13. Cormier M. L'avenir ■appartientilaux transistores // Radio Electronique Proffessionelle. 1959. Juin. № 284. P. 9 et. 45.

14. Courbrere M., Trehlux N., Berorud C., Esnouf С. Связи металл-керамика: Технические и физико-химические аспекты. //Annales de chemie, 1987. V. 12,' п. 3. P. 295-312.

15. Denton E., Rawson H. Trans. Brit. Cer. Soc. 59, n.2, p. 25-27. 1960.

16. Economos W.D., Kingery Y.D. TACS № 12, p. 403-409, 1953.

17. Floyd J.R. //J. Amer. Cer. Soc. Bull. 1963. V 42. № 2.

18. Friedman A., Kinder!ehrer D. A one phase Stefan problem // Indianna Univ. Math. J. 1975. V. 24. P. 1005-1035.

19. Gatinkale T.N., Fishenden M. Thermal conductance of metal surfaces in contact: Proc. of the General discussion on heat transfer. September 1951 // Conduction in Solids and Fluids, ser. III. 1951. P. 271-275.

20. Kinderlehrer D., Nirenberg L. The smooth-ness of the free boundary in the one phase Stefan problem // Comm. Pure. Appl. Math. 1978. V. 31. P.257.282.

21. Knauer R. , Melcher H. Eigenschaften und Anwendung des Nuvistor // Elektronik. 19 61. № 12. S. 368-370.

22. Kochler W. Способ металлизации керамики для пайки твердым припоем. Заявка 29=6888. ФРГ. Опубл.04 . 09.80 .

23. Kouwenhoven W.B., Potter J.H. Thermal resistance of metal contacts // The Journal of the American Welding Society. 1948. V. 27. № 10. P. 515520 .

24. Nolte H.J., Spurch R.F. Metal ceramic sealing with manganese. //Television Eng. 1950. N. 1(11) . P., 14-18.

25. Philip N.V. Use of Zr for Soldering W and Other Difficult Metals // Gloelampenfabrieken. Ger. Pet. 542465. 1930. March.30.

26. Pincus A.G. //Ceramic Age. 1954. V 63. № 3.

27. Pincus A.G. //J. Amer. Cer. Soc. 1953. V 36. №5 .

28. Pulfrich H. Ceramic-to-metal Seals. //US. Pat. 2, 163, 407, June 20, 1939, Ceram. Abstr. 18(8), 226, 1939 .

29. Ran R.C., Moteff J., Ladd R.L. Comparison of microstructure with mechanical properties of irradiated tungsten // J. of nuclear materials. 1967. V. 24. № 2. P. 161-174.

30. Schaff E. Der Nuvistor, eine Kleine Metall-Keramik roohre // Radio-Mentor. 1961. December. № 12.1. S. 1002-1006.

31. Schmahl N.G. ets. // Zs . anorgan. allgem. Chem. 332. 19 64. № 5-6.

32. Technical Bullet. Optical Properties and application of Linde Sapphire: Cryst. Product. Union Carbide, 1972.

33. Twentuman M.E. High temperature metallizing. //J. Mater.Sci. 1975. V.10. n.5. P.765-775.

34. Vinogradov B.A, Kharicheva D.L. Method of laser solder of metall-ceramics combinations // Advanced Materials and Processes. Fourth Sino-Russian Symposium Beijing. China. 1997. October. P. 220-222.

35. Агнивцев Ю.Г. Исследование переходной зоны в спаях алюмооксидной керамики и кварца с титаном. //Журнал прикладной химии. 1968, т.Х, вып. 5, с. 10101017 .

36. Адвокачев Н.А., Бовкун А.Н. Паста для металлизации керамики. .Авт. св. 1004321, СССР. Опубл. в БИ 1983, № 10.

37. Аитов А. , Костюков Н.С. , Муминов М.И. , Нурматов X., Скрипников О.Ю. Авторское свидетельство

38. Заявка № 4736730/33/117857 от 06.08.90.

39. Албу А.Ф. , Горбунов В.И., Зубов В.И. Об оптимальном управлении процессом плавления // Мат. моделирование. 2000. Т. 12. № 5. С. 114-118.

40. Албу А.Ф., Зубов В.И. О процессе плавления с ограничением на скорость остывания. // Математическое моделирование. 2002, № 8, с. 119-121.

41. Анисимов С. И. и др. Действия излучений большой мощности на металлы. М., 1970.

42. Антонова Н.П. и др. Армирование высокоглиноземистой керамики нержавеющей сталью методом электронно-лучевой сварки // Электрон, техника. Сер. 6. Материалы. Вып. 6 (191) . С. 71—77.

43. Арандаренко Т. Т. и др. Труды ГИЭКИ, вып. 7, с. 57, 1964.

44. Арандаренко Т. Т. и др. Труды ГИЭКИ, вып. 8, с. 39, 1966

45. Ардентов В. В. и др. Электронно-лучевая сварка конструкционных материалов большой толщины // Новые методы сварки и передовая технология в производстве сварных конструкций: Сборник. 1971. С. 119.

46. Афанасьева М.А. и др. Вопросы радиоэлектроники. Сер. 3, № 6, 1961.

47. Афанасьева М.А. и др. Вопросы радиоэлектроники. Сер. 3, Вып. 2, 1962.

48. Бабушкин В.И. и др. Термодинамики силикатов. М.: Госстройиздат. 1962.

49. Батыгин В.Н. Керамика в электронных приборах // Электрон, техника. Сер. 1. 1967. Вып. 11. С. 83

50. Батыгин В.Н., Метелкин И. И. , Решетников A.M. Вакуумно-плотная керамика и ее спаи с металлами. М., 1973 .

51. Бачин В. А. Диффузионная сварка стекла и керамики с металлами. М., 1986.

52. Бачин В. А. и др. Технология диффузионной сварки. М., 1991.

53. Белинская Г. В. и др. Металлизация и пайка оксидной керамики. Препринт. Владивосток: АмурКНИИ ДВО АН СССР 1988. 69 с.

54. Белинская Г.В. Металлизация керамических материалов. Электротехническая промышленность. 1981. №1. С. 9-13.

55. Белинская Г.В. Металлизация керамических материалов. Электротехническая промышленность. 1981. №2. С. 13-15.

56. Био М. Вариационные принципы в теории теплообмена. М., 1975.

57. Блестящие гальванические покрытия / Под ред. Ю.Ю. Матулиса. Вильнюс, 1972.

58. Вабищев П.Я. Численные методы решения задач со свободной границей. М., 1987.

59. Вайнштейн Б.К. Структурная электронография. М., 1956.

60. Виноградов Б.А., Гавриленко В.Н., Либенсон М.Н. Теоретические основы воздействия лазерного излучения на материалы: Учеб. пособие для вузов. Благовещенск, 1993.

61. Виноградов Б.А., Костюков Н.С., Харичева Д.Л. Герметичные металлокерамические соединения. Диэлектрики и радиация: в 6 кн. /Кн. 6: / М.: Наука, 2004, 177 с.

62. Виноградов Б.А. , Харичева Д. Л., Петраченко Ю.А. Лазерная пайка металла с прозрачной керамикой. //Международная научная конференция «XII Туполевские чтения», Том.1, Казань, 2004, С 120.

63. Виноградов Б.А./ Харичева Д. Л., Петраченко Ю.А. Лазерная пайка светопроницаемой керамики с металлом. //Региональная конференция молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов. Владивосток:-ИАПУ ДВО РАН, 2004.-С.5-6

64. Виноградов Б.А. , Харичева Д. Л., Петраченко Ю.А. Тепловые поля на поверхности металлокерамических соединений. //Региональная конференция молодых ученых по физике. Владивосток:ДГУ, 2003.-С.101.

65. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л- Исследование переходной зоны металлокерамических соединений методами микрорентгеноспектрального и микродифракционного анализа // Вестн. Амур. гос. унта. Благовещенск. 1997. № 1. С. 35-38.

66. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. Особенности получения металлокерамических соединений методом лазерной пайки // Вестн. ДВО РАН. 1998. № 3. С. 60.

67. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. Перспективы использования лазерного. излучения для получения металлокерамических соединений // Вест. Амур. гос. унта. Благовещенск. 1999. № 6. С. 20-23.

68. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. , Степочкин А.В., Петраченко Ю.А. Определение характерных тепловых зон при лазерной пайке керамики с металлом. Ч. 1 // Сварочное производство. 2004. № 8. С. 23-26.

69. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л., Швайка Д.С. Метод численного решения многофронтовой задачи Стефана применительно к лазерной пайке металла с керамикой // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2005. (в печати).

70. Виноградов Б.А., Харичева Д.Л. f Швайка Д.С. Моделирование тепловых процессов при лазерной пайке керамики с металлом // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2001. № 4. С. 71—75.

71. Виноградов Б. А., Харичева Д.Л. , Швайка Д. С. Формирование металлокерамического соединения при лазерном воздействии //Перспективные материалы. 2001. № 3.

72. Виноградов Б.А., Юсупов З.Ф. Особенности армирования алюмооксидной керамики металлом. Препринт. АмурКНИИ ДВО АН СССР. Благовещенск, 1991. С. 18.

73. Виноградов Б.А., Юсупов З.Ф., Пушкин А. А. О возможности соединения конструкционной керамики с металлом лазерной сваркой и пайкой // Регион, науч.-техн. конф. Тез. докл. Благовещенск, 1990.

74. Виноградов Б.А., Юсупов З.Ф., Харичева Д.Л. Влияние лазерного облучения на коэффициент отражения керамических материалов. //Российская науч.-техн. конф." Новые материалы и технологии", г.Москва, 1995г. с. 44.

75. Власичев Г.Н. Метод численного решения одномерных задач Стефана двух типов // Инж.-физ. журн.' 1993. Т. 65. № 3. С. 332-341.

76. Власов А.С., Гринченко В.Т., Капралова П.А. и др. Вакуумная плазменно-дуговая металлизация керамики. //Труды химико-технологического института им. Д.И.Менделеева. Вып. 118. 1981. с.102-109.

77. Воронкова В.М. и др. Оптические материалы для ИК техники. М., 1965.

78. Выдрик Т.А., Костюков Н.С. Физико-химические основы производства и эксплуатации электрокерамики.' М., 1971.

79. Галант М.Б. , Маклаков А.А., Шур М.Б. Изготовление резонаторов замедляющих систем электронных приборов. М., 1969.

80. Гельфанд И.М. , Локуциевский О.В. Метод прогонки для решения разностных уравнений // Годунов С. К., Рябенький B.C. Введение в теорию разностных схем. М., 19 62.

81. Герасимова О.Е., Борисов С.Ф., Проценко С. П. Моделирование шероховатой поверхности. // Математическое моделирование. 2004, № 6, с. 40-43.

82. Гладков А. С. и др. Металлы и сплавы для электровакуумных приборов. М., 1965.

83. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы. М., 1973.

84. Горелик С.С., Расторгуев JI.H. , Скаков Ю.А. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М., 1970.

85. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М., 1989.

86. Гринберг Г. А. О решении обобщенной задачи Стефана о промерзании жидкости, а также родственныхзадачах теплопроводности, диффузии и других // Журн. техн. физики. 1967. Т. 37. № 9. С. 1598-1606.

87. Гусев Ю.А. Ведь В.Е., Симбирский Д.В. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 68 4025, СССР. Опубл. в БИ 07.09.79.

88. Девятков Н.Д., Данильцев Е.Н., Хохлов В.К. Трехэлектродные лампы для генерирования электромагнитных волн дециметрового диапазона // Изв. электропромышленности слабого тока. 1940. № 2. С. 56.

89. Делоне Н.Б. Взаимодействие лазерного излучения с веществом. М., 1989.

90. Дубров А.К. г Костин Р.В. Лазерные металлические покрытия на оксидных материалах. //Тез.докл. Всесоюзн. Научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. М.: 1988. С. 13.

91. Дьюли У. Лазерная технология и анализ материалов / Пер. с англ. М., 1986.

92. Еременко В.Н. Титан и его сплавы. Киев:АН УССР, 1960.

93. Еременко В.Н., Найдич Ю.В., Насонович А.А. Смачивание поверхностей окислов растворами металл-кислород // Электроника. 1959. № 4. С. 136—145.

94. Ерошев В.К. Металлокерамические вакуумноплотные конструкции. М., 1970.

95. Ерошев В.К., Козлов Ю.А., Павлова В. Д. Конструирование и технология изготовления паяных металлокерамических узлов. Ч. 1. М., 1988.

96. Ефремов В. П. и ■ др. Нестационарные тепловые процессы в многокомпонентных материалах. //

97. Математическое моделирование. 2004, № 6, с. 97-100.

98. Жерновый Ю.В., Сайчук М.Т. О численном решении задач Стефана с использованием, метода функций Грина // Инж.-физ. журн. 1998. Т. 71. № 3. С. 564570 .

99. Жерновый Ю.В., Сайчук М.Т. Об использовании метода функций Грина для численного решения многомерных задач Стефана // Инж.-физ. журн. 1998. Т. 71. № 5. С. 910-916.

100. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А. С. Теплопередача. М., 1975.

101. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М., 1968.

102. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. М., 1976.

103. Каменомостская C.JI. О задаче Стефана // Мат. сб. 1961. Т. 53. № 4. С. 489-514.

104. Каминский Ф.Д. Базовые конструкции металлокерамических узлов для генераторных и импульсных модуляторных приборов большой и средней мощности // Труды по электрон, технике. 1966. Вып. 1. С. 182-186.

105. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М., 1964.

106. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел: Учеб. пособие. М., 1985.

107. Карташов Э.М. Новые интегральные представления аналитических решений краевых задач нестационарного переноса в областях с движущимися границами // Инж.-физ. журн. 1999. Т. 72. № 5. С. 825-836.

108. Карташов Э.М., Нечаев В.М. Метод функций Грина при решении краевых задач уравнения теплопроводности в нецилиндрических областях // Прикл. математика и механика. 1978. № 58. С. 199-208.

109. Карташов Э.М., Ожерелкова JI.M. Новые модельные представления о проблеме теплового удара. // Математическое моделирование. 2002, № 2, с. 95-98.

110. Качалов В.М. и др. Электронно-лучевая сварка металлокерамических узлов // Автоматич. сварка. 1973. № 1. С. 42-43.

111. Качалов М.В.,' Зайцева А.В. Природа промежуточного слоя при электронно-лучевой сварке керамики 22ХС с медью и ее сплавами // Труды энергетич. ин-та "Производство оборудования для тепловых электростанций". М., 1972. Вып. 130. С. 2834 .

112. Коваленко B.C., Лавринович А.В. Лазерная обработка керамических материалов. Киев, 1991.

113. Коган М.Г. Решение нелинейных задач теплопроводности методом Канторовича // Инж.-физ. журн. Минск. 1967. Т. XII. № 1. С. 72-76.

114. Коганицкая Е.В. Спаи керамики с активными металлами // Электроника. 1959. № 4. С. 35—39.

115. Коздоба Л. А. Решение нелинейных задач теплопроводности. Киев, 197 6.

116. Козлова Р.Ф., Рабкин В.Б., Филлипенкова Л.С. Взаимодействие Cu-Ti припоев с керамическими материалами. //Обмен опытом в электронной промышленности, № 1, 1968, с. 63-70.

117. Козловский Л. В. Исследование в области интенсификации процессов получения металло-керамических соединений: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Л., 1974.

118. Козловский Л. В., Миленышева Л. И. Природа образования прочной связи молибдено-марганцево-титанового металлизационного слоя с высокоглиноземистой керамикой // Электрон, техника. Сер. 14. 19 68. Вып. 3(11). С. 74-85.

119. Колесников И.М. Термодинамика физико-химических процессов. М. : Изд-во Гос. Акад. Нефти и газа, 1994.

120. Конструкционные материалы: В 4 т. / Гл. ре д. А.Т. Туманов. М., 1965.

121. Конюшков Г.В., Копылов Ю.Н. Диффузионная сварка в электронике. М., 1974.двойных и тройных систем титана. М., 1961.

122. Костин Д.Т., и др. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 860142, СССР. Опубл. в БИ 1981, № 32 .12 9. Костюков Н.С. Влияние облучения на керамические материалы // Журн. Всесоюз. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева. 1968. Т. 13. № 12. С. 193-200.

123. Костюков Н.С. и др. Радиационное электроматериаловедение. М., 1979.

124. Костюков Н.С., Минаков Н.В. и др. Герметичные изоляторы для атмной энергетики. Благовещенск, 1990.

125. Костюков Н.С. , Харитонов Ф.Я., Антонова Н.П. Радиационная и коррозионная стойкость электрокерамики. М., 1973.

126. Коул С.С., Лариш В. Техника электронных ламп. М.: ИЛ. 19 63.

127. Кручинин В.П., Метелкин И.И. , Ныркова Н.С. Высокотемпературные МКС. '//Обмен опытом в электроннойпромышленности, 1969, № 2. С. 79-91.

128. Кусуган Акиё. Металлизационное покрытие для прочного спаивания керамики. //Заявка 56-120585. Япония. Опубл. 21.09.81. '13 9. Лыков А. В. Тепломассообмен: Справочник. М., 1978 .

129. Маквилен А. Д., Маквилен М.К. Титан / Пер. с англ. М., 1958.

130. Мальцева Т.В., Трефилина Е.Р. Моделирование двухфазного тела с учетом несущей способности жидкой фазы. // Математическое моделирование. 2004, № 11, с. 47-60.

131. Манелис P.M. Труды ГИЭКИ, вып. 5, с. 39, 1962.

132. Мартинсон Л.К. , Морозов К.В. Моделирование эволюции тепловых полей в неоднородных средах. // Математическое моделирование. 2004, № 9, с. 72-83.

133. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. М., 1980.

134. Металлизация и пайка оксидной керамики / Г.В. Белинская, Ф.Я. Харитонов, Е.П. Смирнова, Н.С. Костюков. Препринт. Владивосток, 1988.

135. Метелкин И.И. , Павлова М.А., Поздеева Н.В. Сварка керамики с металлами. М., 1977.14 7. Метелкин И. И., Шмелев А.Е. О пайке керамики активными металлами. //Физика и химия обработки материалов, 1972, № 4, с. 90-92.

136. Миленышева Л.И. , Чуйко Г.М. Исследование молибдено-марганцево-титановой металлизации высокоглиноземистой керамики // Труды конф. по электрон, технике. 1968. Технология производства. Т. 2. Вып. 3. С. 15 6-164.

137. Мицун Дзосэн. . Способ соединения керамики с другими металлами. Заявка 58-213768. Япония. Опубл. 07.10.88.

138. Муминов В.А. г Сударев Ю.С. Коаксиальный ускоритель электронов для облучения изоляции проводов // Изв. АН УзССР. Сер. физ.-мат. наук. 19 68. № 4. С. 50-52.

139. Муракоси Ё., Сано Т. Технология соединения металла с керамикой. //Кикай но кэнцо. 1986. т.38, № 2. С.1312-1318.

140. Назаренко O.K., Истомин Е.И., Локшин В.Е. Электронно-лучевая сварка. М.: Машиностроение. 1966.

141. Назаров Н.И., Кузнецов В.К. Применение вариационного принципа Био к расчету температурных полей в однородных и составных пластинах при граничных условиях третьего рода // ИВУЗ. AT. Казань. 1968. № 1. С. 124-129.

142. Нурматов X. Разработка технологии изготовления радиационно-стойких гермовводов с применением электронного ускорителя: Автореф. дис. . канд. техн.наук. Ташкент, 1986.

143. Оганесян Л.А., Ривкинд В.Я., Руховец Л.А. Вариационно-разностные методы решения эллиптических уравнений. Ч. 1. Дифференциальные уравнения и их применение. Вильнюс, 1973. Вып. 5.

144. Олейник О. А. Об одном методе решения задачи Стефана // Докл. АН СССР. 1960. Т. 135. № 5. С. 10541057.

145. Ольшанский Н.А. и др.- Перемещение расплавленного металла в процессе электронно-лучевой сварки. //Сварочное производство. 1974. № 9, с. 12-14.

146. Ольшанский Н.А. и др. Электронно-лучевая сварка керамики на основе окиси алюминия с металлами // Труды МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1968. № 132.' С. 73-79.

147. Ольшанский Н.А. и др. Электронно-лучевая сварка керамики на •• основе окиси алюминия с металлами // Электрон, техника. Сер. .14. Материалы. 1968. Вып. 7. С. 82-91.

148. Ольшанский Н.А. и др. Электронно-лучевая сварка керамики // Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1966—1967 гг. Секция "Энергомашиностроение".-Подсек. "Технология металлов": Сборник. М., 1967. С. 29-43.

149. Ольшанский Н.А. и др. Электронно-лучевая сварка неметаллов с металлами // Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1966—1967 гг. Секция

150. Энергомашиностроение". Подсек. "Технология металлов": Сборник. М., 1967. С. 43-53.

151. Ольшанский Н.А. и др. Электронно-лучевая сварка электродов из карбидов с нержавеющей сталью // Материалы для канала МГД генератора: Сборник. М., 1969. С. 193-199.

152. Ольшанский Н.А., Гурураджа Г. Д. Определение глубины проплавления при электронно-лучевой сварке. //Сварочное производство. 1972. № 8, с. 11-15.

153. Преснов В.А. Поверхностные явления в металлах и сплавах в процессах порошковой металлургии. Киев, 1961.

154. Преснов В.А., Любимов М.Л. , Строганова В.В. и др. Керамика и ее спаи с металлом в технике. М., 1969.

155. Преснов В.А., Новодворский Ю.Б., Якубеня М.П. Основы техники и физики спая. Томск, 19 61.

156. Радиационная стойкость материалов: Справочник / Под ред. В.Б. Дубровского. М., 1973.

157. Радиационная электропроводность. Кн. 1 / Под ред. Н. С. Костюкова. М., 2 001 (Диэлектрики и радиация) .

158. Решетников A.M., Блевайс И.М. Капиллярные явления при металлизации высокоглиноземистой керамики и пайке ее высокотемпературными припоями // Физическая химия поверхностных явлений при высоких температурах.1. Киев, 1971. С. 178-185.

159. Решетников A.M., Гринченко В. Т., Капралова

160. H.А. Вакуумная и плазменно-дуговая металлизация керамических материалов,. // Электронная техника. Сер.

161. Электроника СВЧ. Вып. 3. 1982. с. 50-53.

162. Рубашев М.А., Бердов Г.И., Гаврилов В.Н. и др. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлом в новойтехнике. М. , 198 0.

163. Рубинштейн Л.И. Проблема Стефана. Рига, 1967.

164. Рыкалин Н.Н. и др. Лазерная обработка материалов. М., 1975.

165. Рыкалин Н.Н. и др. Лазерная и электроннолучевая обработка материалов. М., 1985.

166. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М., 1951.

167. Рыкалин Н.Н. Тепловые основы сварки. М., 1947.

168. Рыкалин Н.Н., Углов А. А., Анищенко Л.М. Высокотемпературные технологические процессы: теплофизические основы. М., 1985.

169. Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Макаров Н.И. К учету влияния неидеальности контакта при сварке лазером разнородных материалов '// ДАН СССР. 1967. Т. 174. № 4. С. 824-827.

170. Рыкалин Н.Н. , Шоршаров М.Х., Красулин Ю.Л. Физические и химические проблемы соединения разнородных материалов // Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы. 1965. Т. 1. № 1. С. 29—36.

171. Самарский А.А. Теория разностных схем. М., 1987.

172. Свет Д-Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения / Под ред. Н.Н. Рыкалина. М., 1967.

173. Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. М., 1982. С. 192.

174. Сливка М. Термоэмиссионное преобразование энергии / Пер. с англ. под ред. В.И. Артамкина, Б.А.1. Ушакова. М., 1964.

175. Смирнов С. В. Лазерная технология получения металлокерамических узлов: Металлизация и пайка // Конференция: Керамика-90: Тез.докл. М., 1990.

176. Смирнов С.В. Технология изготовления керамических изделий с использованием лазерного излучения: Автореф. дис. . канд. тахн. наук. Свердловск, 1986.

177. Соболева П.А., Казаков В.Н. Термодинамический анализ возможности взаимодействия кристаллической и стекловидной фаз керамик 22ХС и М7 при диффузионной сварке их с железом, никелем и коваром // Диффузионные соединения в вакууме. М., 1973. С. 33—41.

178. Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М. , 1961.

179. Спаи стекла с металлом. М.: Советское радио, 1951.

180. Справочник по пайке / Под ред. И.Е. Петрунина. М., 1984.

181. Справочник сварщика / Под ред. В.В. Самсонова. М., 1975.

182. Стесин П.Е., Зацепина В.Н., Челноков Е.И. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 833881, СССР. Опубл. в БИ 1981, № 10.20 0. Стесин П.Е., Зацепина В.Н., Челноков Е.И. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 833881, СССР. Опубл. в БИ 1981, № 10.

183. Технология и оборудование сварки плавлением / Под ред. Г.Д. Никифорова. М., Машиностроение, 1978.

184. Углов А.А. и др. Расчет кинетики роста окисной пленки при лазерном нагреве // ИФЖ. 1990. № 3. С. 385— 388 .2 06. Физическая энциклопедия / Гл. ред. A.M. Прохоров. М., 1990.

185. Френкель Э.В., Ларина Р.П. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 8 33883, СССР. Опубл. в БИ 1981, № 10.2 08. Френкель Э.В.Г Ларина Р. П. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 833883, СССР. Опубл. в ВИ 1981, № 10.

186. Харичева Д. ЛПетраченко Ю.А. Лазерная пайка прозрачных материалов с металлом. //Региональная конференция молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов Владивосток:-ИАПУ ДВО РАН, 2005.

187. Харичева Д. ЛПетраченко Ю.А. Математическое моделирование пайки прозрачной керамики с металлом. //Вестник АмГУ, № 25 2004, Серия «Естественные иэкономические науки», С. 17-19.

188. Харичева Д. Л., Петраченко Ю.А. , Ершов И. А. Разработка метода скоростной тепловизионной съемки //Вестник АмГУ, Выпуск «Межвузовское сотрудничество», 2002 С. 20-22.

189. Харичева Д.Л. Получение металлокерамических соединений методом лазерной пайки: Автореф. дис. канд. техн. наук. Благовещенск, 1996.

190. Харичева Д.Л. Теория вероятностей: Учебное пособие для студентов вузов Благовещенск: АмГУ. 1999. - 104 с.

191. Харичева Д.Л. , Виноградов Б.А., Костиков Ю.П. Влияние способа металлизации поверхности керамики на структуру переходной зоны металлокерамического соединения // Проблемы машиностроения' и надежности машин. 1998. № 2. С. 77-80.

192. Харичева Д.Л. , Губин Д.В., Швайка Д.С. Расчет тепловых полей в металлокерамическом соединении при лазерной пайке // Вестн. Амур. гос. ун-та. Благовещенск. 2000. № 11. С. 55-57.

193. Харичева Д.Л. , Швайка Д. С. Теплофизические процессы при лазерной пайке керамики с металлом / Под общ. ред. А.Г. Григорьянца. Благовещенск, 2000.

194. Шаблаков А.А., Козловский Л.В., Глинка С.Е., Милюков Е.М. Использование кристаллизирующего стекла в металлизационном составе при пайке металлокерамических узлов медью. //Электронная техника. Сер. 6. Материалы. Вып. 7, 1981. с. 59-63.

195. Шаблаков А.А., Козловский Л.В., Соловьев Н.П. и др. Паста для металлизации алюмооксидной керамики. Авт. св. 1004320, СССР. Опубл. в БИ 1983, № 20.

196. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена / Пер. с англ. М., 1988.

197. Шиллер Э. и др. Электронно-лучевая технология. М., 1980.

198. Шлыков Ю.П., Танин Е.А., Царевский С.Н. Контактное термическое сопротивление. М., 1977.

199. Эллиот Р. П. Структуры двойных сплавов: В 2 т. М., 1970.

200. Юсупов З.Ф., Харичева Д.Л. Особенности модификации структуры алюмооксидной керамики при лазерном облучении. //Сб.: Наукоемкие технологии. Межвуз. научно-техн. программа "Дальний Восток России", Благовещенск, АмГУ, 1994, с.34-39

201. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М., 1987.

202. Яненко Н.Н. Мётод дробных . шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск, 1967.

203. Ярцева З.А. и др. Паста для металлизации керамики. Авт. св. 837961, СССР. Опубл. в БИ 1981, №22.