Теплофизические процессы при лазерной пайке прозрачных диэлектриков с металлом

• Автор: Петраченко, Юлия Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТАЛЛА С ДИЭЛЕКТРИКАМИ

1.1. Технологии получение паяных соединений диэлектриков с металлом

1.2. Физико-химические процессы, происходящие в процессе пайки металла с прозрачным диэлектриком

1.3. Особенности процессов поглощения лазерного излучения металлами

1.4. Взаимодействие лазерного излучения с оптически прозрачными диэлектриками

1.5. Особенности моделирования теплофизических задач лазерной пайки прозрачных материалов с металлом

1.5.1. Аналитические и численные методы расчета тепловых полей в материалах

1.6. Выводы и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, ТЕХНОЛОГИИ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы, которые возможно применить для получения паяного соединения

2.1.1. Прозрачные диэлектрики
2.1.2. Припои и активные металлы
2.2. Технология лазерной активной пайки прозрачного материала с меіаллом
2.3. Свойства технологических лазеров
2.4. Установка для металлизации прозрачного материала
2.5 Гальваническая установка для нанесения меди
2.6. Рентгеноструктурный анализ прозрачных диэлектриков
2.7.Спектрофотометри я
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОЗРАЧНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ
3.1. Сфуктурные исследования полупрозрачных керамических материалов ВК94-1 и ГБ-7, подвергнутых непрерывному лазерному воздействию
3.2. Исследование коэффициентов светопропускания различных прозрачных диэлекфиков
3.2.1. Исследование прямого коэффициента пропускания сапфировой пластины
3.2.2. Исследование зависимости интегральною (диффузного) коэффициента пропускания прозрачных диэлектриков от плошосж мощности лазерною импульса
3.3. Измерение зависимости коэффициентов отражения полированного сапфира с титановым покрытием от длины волны
3.3.1. Измерение коэффициента зеркального отражения полированного сапфира с титановым покрытием
3.3.2. Измерение коэффициента диффузно-зеркального отражения сапфира с титановым покрытием
3.4. Расхождение лазерного излучения прошедшею через прозрачный диэлекфик
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПОРОГОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЗРАЧНЫХ
ДИЭЛЕКТРИКОВ
4.1. Определение порога лазерною воздействия на прозрачные диэлектрики

4.2. Определение порога лазерного воздействия на прозрачные диэлектрики с покрытием
4.3. Выводы по главе
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЛАЗЕРНОЙ ПАЙКИ
ПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С МЕТАЛЛОМ
5.1. Физическая модель активной лазерной пайки прозрачною материала с меіаллом
5.2. Тепловая модель плоского многослойною соединения с нелинейными краевыми условиями I11-IV - го рода
5.3. Модель оценки критической плотности мощности лазерною воздействия на прозрачный материал
5.4. Теоретические режимы получения паяных соединений сапфира с металлом
5.5. Получение паяного соединения прозрачного диэлектрика с металлом
5.6. Выводы по главе
Основные результаты и выводы
ЛИТЕРАТУРА
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

предельная эксплуатация прозрачного стекла 1273 К, а кратковременная 1573 К /118/.Свойства материала приведены в таблицах 2.2-2.3.
В приложении 1 приведены некоторые физические свойства некоторых стекол и кристаллов.
2.1.2. Припои и активные металлы
Припои. Рассмотрим основные типы припоев. При пайке используют мягкие или твердые припои в зависимости от рабочей гемиера1уры эксплуатации /121, 122/.
Мягкими припоями называются сплавы с температурой плавления до 620 К (припои на основе свинца и олова: ПОС-40 и НОС-61). Эти припои технологичны, хорошо растекаются по серебряным и медным покрытиям. Однако тонкое серебряное покрытие, полученное путем вжигания пасты, частично растворяется в этих припоях, что приводит к ухудшению электрического и механического контактов и потере 1ерме1ичности. Это заставляет использовать специальные припои для посеребренной керамики /123/. Составы и некоторые свойшва таких припоев, приведены в приложении 2.
Пайку необходимо вести небольшой мощностью в течение времени не более 5 с. Обязательное выполнение этих двух требований Связано с тем, что длительное воздействие расплавленного припоя приводит к полному растворению серебряного покрытия. Чем выше температура припоя, тем больше скорость растворения серебра.
В качестве твердых припоев (приложение 3) служат сплавы и металлы с температурой плавления выше 873 К (серебро, медь, эвтектический состав Ag-Cu) Пайка твердыми припоями должна производиться в восстановительной среде для защиты ог окисления металлического покрытия на прозрачном материале и арматуры или за