Ảnh hưởng của điều kiện hàn tới độ bền mối nối trong liên kết Al2O3/Al2O3

Việc hàn gốm alumina với nhau được thực hiện bằng hợp kim hàn Ag57Cu38Ti5. Quá trình liên kết diễn ra trong chân không ở mức 7 × 10−3 Pa, với các điều kiện liên kết ở các nhiệt độ 1073, 1123, 1173, 1223, 1273 và 1323 K trong thời gian 1.8 ks dưới áp suất 0.01 MPa; ở nhiệt độ 1123 K với áp suất 0.01 MPa trong các khoảng thời gian 0, 0.3, 0.9, 1.8, 2.7 và 3.6 ks; và ở 1123 K trong 1.8 ks với các áp suất 0, 0.01, 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 và 0.30 MPa, nhằm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, áp suất và thời gian giữ đến độ bền của mối nối. Độ bền mối nối được đo bằng các thử nghiệm cắt. Các vi cấu trúc ở interface và bề mặt gãy sau thử nghiệm được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM). Kết quả cho thấy độ bền cắt của các mối nối Al2O3/Al2O3 bị ảnh hưởng lớn bởi các điều kiện hàn; độ bền trước hết tăng lên sau đó giảm xuống khi nhiệt độ, áp suất và thời gian giữ tăng, và chủ yếu phụ thuộc vào độ bền của lớp phản ứng ở giao diện cũng như độ bền liên kết giữa lớp phản ứng và gốm. Độ bền mối nối cao nhất đạt được khi quá trình phản ứng xảy ra dưới nhiệt độ, áp suất và thời gian phù hợp, với độ dày lớp phản ứng khoảng 2 μm. Các quan sát SEM cho thấy có bốn loại gãy và mỗi loại tương ứng với một độ bền khác nhau.