личных химических элементов. Эти материалы, обладающие особыми физико-химическими и механическими свойствами, в сочетании с металлами позволяют решать большинство конструктивных и технологических проблем при создании новой техники. Традиционно из неметаллических материалов изготавливают отдельные детали, которые затем с помощью различных технологических приемов (склеивание, пайка, сварка) соединяют в единый работоспособный узел.

Клеевые соединения не обладают достаточной прочностью, особенно при термоциклировании и радиационном воздействии, выделяют большое количество газообразных продуктов, что недопустимо в большинстве точных узлов.

Процесс пайки предусматривает несколько обязательных промежуточных операций (вжигание паст, термообработка, нанесение припоя и др.), а главное — наличие жидкой фазы между соединяемыми поверхностями, которая при охлаждении вносит дополнительные механические напряжения в конструкцию. Их можно исключить только длительной термической обработкой всего узла.

Сварка плавлением неприменима для соединения металлов с неметаллами ввиду их металлургической несовместимости.

Только сварка в твердой фазе имеет реальную перспективу и пользования для получения металлокерамических узлов. Эта те нология позволяет оптимизировать технологический цикл (искл-чаются операции вжигания паст и термообработки), минимизи-вать напряжения в сварном шве, а также исключить применение припоев на основе драгоценных металлов.

Характерные свойства керамических материалов — высокая твердость и низкая пластичность — обусловливают ряд особенностей технологии диффузионной сварки. В соответствии с современной теорией образования неразъемного соединения неметаллических материалов (например, керамики, стекол и т.п.) диффузионной сваркой, оно формируется вследствие взаимодействия находящихся на свариваемых поверхностях оксидов — А1203, 5Ю2, ВаО и др. Причем чем больше содержание, например, оксида А1203, тем интенсивнее происходит формирование соединения.

Диффузионная сварка алюмооксидной керами-к и. Керамика — многофазный материал, состоящий из кристаллической, аморфной и газовой фаз. Основа керамики — кристаллическая фаза, определяющая ее свойства. Количество аморфной (стекловидной) фазы, которая связывает элементы кристаллической фазы, колеблется в пределах 8. 14 % по объему и определяется температурой обжига, степенью дисперсности и растворимостью в расплаве исходного глиноземного сырья.

Принято считать, что наличие стеклофазы положительно сказывается на свариваемости керамики с металлами. Газовая фаза, образующаяся в керамике в процессе подготовки массы, формова-

ния изделия, его обжига и выделения летучих компонентов, вызывает появление закрытых пор.

Разрушение керамических материалов под действием внешних усилий носит хрупкий характер, без наличия пластической деформации. Так как в реальных керамических материалах имеется большое количество микро- и макродефектов, являющихся концентраторами напряжений, то их разрушение может происходить как по стекловидной фазе, гак и по кристаллиту.

На основе оксида алюминия разработаны различные керамические материалы (табл. 4.2—4.4).

Фазовый состав и структура керамики определяются химическим составом массы, условиями ее приготовления, методом формования и режимом обжига. Ее основой является а-А1203, но в некоторых

Таблица 4.2

Химический состав алюмооксидной керамики

Таблица 4.3 Фазовый состав алюмооксидной керамики, % по объему