Спосіб утворення металевого шару на кераміці

Реферат: Винахід належить до технології металізації кераміки, яку використовують переважно в електронній та електротехнічній галузях промисловості. Спосіб утворення металевого шару на кераміці включає відновлення її поверхні атомарним воднем, який виробляють безпосередньо на поверхні кераміки електрохімічною реакцією. Винахід забезпечує універсальність способу та запобігає проходженню деградаційних процесів кераміки при нагріванні. UA 98937 C2 (12) UA 98937 C2 UA 98937 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до технології металізації кераміки, яка використовується переважно в електронній та електротехнічній галузях промисловості, наприклад, варисторної кераміки або кераміки для порогових перемикачів. Спосіб утворення металевого шару, розроблений на основі винаходу, може бути застосований для утворення твердих металевих електродів на непровідних поверхнях керамічних виробів для радіокомпонентів. Відомий спосіб металізації непровідної кераміки міддю [1], згідно з яким металевий шар утворюють впаленням в кераміку мідьвмісної пасти в атмосфері азоту. Недоліком цього способу є неможливість його застосування до тих керамік, чиї електричні властивості будуть змінюватись при термічній обробці в безкисневій атмосфері. Відомий спосіб металізації діелектриків [2], згідно з яким металевий шар утворюють впаленням в підкладку пасти, яка, крім порошку міді, скляної фрити, органічних складників, містить також порошок паладію. Недоліком цього способу є необхідність проведення термічної обробки і обмежене фізико-хімічними умовами проведення термообробки застосування його до керамічних складів. Крім того, використання дорогоцінного металу відповідним чином позначається на вартості способу. Відомий спосіб металізації природних матеріалів [3], згідно з яким на поверхню діелектриків спочатку осаджують провідну плівку сульфіду метала з водного розчину, а потім проводять електрохімічне нарощування метала. Недоліком цього способу є низька адгезія металевого шару до кераміки. Відомий спосіб металізації феритів відновленням поверхні [4], вибраний як прототип. В цьому способі металізацію кераміки здійснюють відновленням металів із їх оксидів газофазним воднем при нагріві підкладки. Недоліком цього способу є нагрів. Спосіб не може бути застосований до багатьох керамік, наприклад керамік для Zn-O варисторів, внаслідок створення умов для проходження в них деградаційних процесів. В основу винаходу поставлена задача: у способі утворення металевого шару на кераміці шляхом відновлення її поверхні атомарним воднем виключити нагрів кераміки і надати універсальність способу за рахунок відсутності умов для проходження деградаційних процесів кераміки. Поставлена задача вирішується тим, що в способі утворення металевого шару на кераміці, що включає відновлення її поверхні воднем, згідно з винаходом, застосовують як відновник атомарний водень, який виробляють безпосередньо на поверхні кераміки електрохімічною реакцією. Відновлення кераміки здійснюють атомарним воднем, який виробляють на її поверхні електрохімічним методом. Це виключає нагрів кераміки, що в свою чергу виключає її деградаційні процеси. Внаслідок цього скорочується тривалість і енергоємність процесу металізації, а спосіб набуває універсальності стосовно складової низки керамік. Струмопровідний шар, який формується в процесі відновлення, являє собою значно деструктований поверхневий шар кераміки, збагачений нейтральними атомами металів. Згідно з винаходом можливе застосування кислого електроліту для утворення металевого шару. Можливе застосування лужного електроліту для утворення металевого шару. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Спосіб здійснюється в електрохімічному осередку. Керамічний виріб поміщують в розчин електроліту як катод. Між ним і анодом прикладають сталу напругу. В поверхневому шарі кераміки відбувається відновлення окисних форм металів атомарним воднем, який генерується в процесі електролізу. Після закінчення процесу відновлення керамічний виріб промивають. Приклад. Утворення металевого шару проводили на поверхні керамічної заготовки для ZnO - з домішками Sb2O3, Bi2O3, МnО, СоО - варистора. Керамічну заготовку з поверхневим 8 електричним опором більше 10 Ом містили в електрохімічний осередок в якості катода. Як електроліт використовували водний розчин мідного купоросу CuSO4∙5H2O концентрації 8 г/л. Металізацію виконували при накладанні між анодом і катодом сталої напруги 2.4 В. Після промивки і сушки поверхня заготовки була рівномірно покрита металевим шаром і мала електричний опір 10 Ом. Дані рентгенофазного аналізу свідчать про наявність металевих фаз Zn, В і, Sb на поверхні обробленої кераміки. Час обробки становив 3 хв. 1 UA 98937 C2 5 10 Якість обробки перевірена визначенням адгезії електродів до кераміки і електричних 2 характеристик обробленої кераміки. При цьому адгезія становила 120 кгс/см , електричні характеристики свідчать про відсутність перехідного шару між електродом і керамікою. Наведений приклад підтверджує досягнення таких технічних результатів, як утворення 2 металевого шару на непровідній поверхні електронної кераміки з адгезією 120 кгс/см до підкладки, незмінність електричних властивостей кераміки, відсутність перехідного шару між керамікою і металом при здійсненні заявленого способу. Джерела інформації 6 1. JP89224611, MKB C04B 41/88, 1998. 6 2. JP8927943, МКВ С04В 41/88, 1998. 6 3. А97114534, МКВ С23С 18/52, 1998. 6 4. US5618611, МКВ С04В 41/45, 1997. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Спосіб утворення металевого шару на кераміці шляхом відновлення її поверхні воднем, який відрізняється тим, що як відновник використовують атомарний водень, який виробляють безпосередньо на поверхні кераміки електрохімічною реакцією. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2