W ostatnich latach można zaobserwować dość intensywny rozwój metod lutowania. Odnosi się on między innymi do doskonalenia istniejących już metod oraz projektowania nowych technologii z uwzględnieniem zmian w zakresie tworzyw spajających, czyli lutów. Szybko rozwijająca się produkcja żarówek, świetlówek oraz próżniowych lamp elektronowych wymaga zastosowania lutów o odpowiednich właściwościach. W okresie ostatnich lat problem lutów absorbuje wiele ośrodków badawczych i stanowi przedmiot wielu publikacji.
Najnowsze spoiwa powinny trwale scalać łączone elementy. Winny również charakteryzować się wysoką odpornością chemiczną jak i też dobrą wytrzymałością na pękanie. Wymagania te spełniają luty szklane, które efektywnie zastępują tradycyjne spoiwa metaliczne. Wyróżniają się one ponadto takimi właściwościami jak: trwałość, gazoszczelność i odporność na krytyczne warunki atmosferyczne. Posiadają wobec tego przewagę nad tradycyjnymi lutami metalicznymi, które ulegają starzeniu i korozji – zwłaszcza w otoczeniach agresywnych.
Szkła o odpowiednim składzie i właściwościach znajdują zastosowanie jako luty (sealant) do łączenia metali z elementami ceramicznymi co ma między innymi miejsce w tlenkowych ogniwach paliwowych (SOFC) gdzie szkło używane jest do łączenia elementów ze stali chromowej (interkonektor) z ceramiką cyrkonową (elektrolit stały). Są to szkła bezalkaliczne krzemianowo-barowe z dodatkami innych pierwiastków dwuwartościowych,których właściwości pozwalać mogą na szersze ich zastosowanie, m.in. w tworzywach metal-ceramika. Zastosowanie metod mechanochemicznych winno ułatwić ich syntezę oraz uzyskać szkła o żądanych właściwościach.
| Autorzy: | ||
| dr inż. Małgorzata Ciecińska, dr inż. Paweł Stoch, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie |
| STRESZCZENIE: |
| Badano szkła aktywowane mechanicznie krzemianowo – barowe do zastosowania jako luty do łączenia różnego typu materiałów. Określono wpływ aktywacji mechanicznej zestawów na proces ich syntezy. Zbadano właściwości termiczne i strukturę szkieł z układu BaO – SiO2 – MgO – ZnO o zawartości SiO2 jako składnika więźbotwórczego mniejszej niż 40% mas. oraz określono wpływ na nie aktywacji mechanicznej. Postęp topienia szkieł kontrolowano przy użyciu mikroskopu wysokotemperaturowego. Wykazano, iż aktywacja mechaniczna obniża znacznie temperatury topienia szkieł oraz zwiększa ich zdolność do krystalizacji. Wytypowano szkła najbardziej odpowiednie jako luty. |
| SUMMARY Mechanochemistry methods in glass sealant synthesis |
| Mechanical activated barium silicate glasses were studied as a potential sealant for joining of different materials. Influence of glass batch mechanical activation on glass synthesis process was determined. Thermal properties and structure of BaO – SiO2 – MgO – ZnO system glasses containing less than 40% mas of SiO2 as the network forming component were studied. Mechanical activation on the thermal properties were investigated. Melting progress were tested using high temperature microscopy. Mechanical activation causes a decrease of the melting temperature and increase crystallization tendency of the investigated materials. The prospective glasses are indicated for sealant applications. |
| Pełna treść artykułu jest dostępna w papierowym wydaniu pisma 1/2013. Zapraszamy do składania zamówień na prenumeratę i numery archiwalne. |
Newsletter