DEVELOPMENT AND INVESTIGATION OF METAL-CERAMIC BRAZING TECHNIQUES FOR ULTRA HIGH VACUUM APPLICATIONS
ULTRA YÜKSEK VAKUM UYGULAMALARI İÇİN METAL-SERAMİK SERT LEHİMLEME TEKNİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI VE GELİŞTİRİLMESİ
- Tez No: 846886
- Danışmanlar: PROF. DR. CEMİL HAKAN GÜR, PROF. DR. MAHMUT VEDAT AKDENİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Seramik Mühendisliği, Metalurji Mühendisliği, Ceramic Engineering, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çeşitli birleştirme methodlarının evrimi, seramiklerin modern elektronik cihazlar için metallerle birleştirilmesini sağlamıştır. Seramik-metal sert lehimleme işlemi, birleştirilecek parçalardan her birinden daha düşük erime sıcaklığına sahip bir metal veya alaşım kullanan bir süreçtir. Sert lehimleme kullanılarak, sızdırmazlığı yüksek ve termal olarak stabil arayüzler üretilebilir. Seramik ve metal malzemelerin sert lehimleme yoluyla birleştirilmesi bağlamında hedef, lehim dolgu malzemesinin ıslatılabilirliğini artırmak ve arayüz oluşumunu kontrol altında tutarak istenen arayüzü oluşturmaktır. Bu çalışmadaki yeni yaklaşım olan ince film metalizasyon yöntemi ile diğer iki method molibden mangan kalın film metalizasyonu - nikel kaplama yöntemi ve metalizasyon işlemi olmayan, aktif sert lehimleme metodu denilen ve Ti içeren dolgu malzemeleri kullanılan yöntem olmak üzere toplamda üç seramik-metal sert lehimleme yöntemi incelenmiştir. Bu yöntemlerle üretilen numuneler, sırasıyla sızdırmazlık ve mekanik testlere tabi tutulmuş ve çeşitli karakterizasyon methodları ile arayüz mekanizmaları incelenmiştir. Üç numune grubunun arayüz bölgeleri, helyum sızıntısı ve hermetiklik testleri, sertlik ölçümleri ve SEM, EDS, XPS ve XRD yöntemleri ile karakterize edilmiştir. İnce film metalizasyon yöntemiyle üretilen numuneler, iyi hermetiklik seviyeleri göstermiştir. SEM, EDS, XPS ve XRD aracılığıyla yapılan karakterizasyon çalışmaları, Ti ve Ni arayüzlerindeki intermetaliklerin kontrollü oluşumunu ve hermetik sonuçların tekrarlanabilirliğini doğrulamıştır. Kalın ve ince film metalize edilmiş numunelerin hermetiklik ve mekanik performansı, aktif lehimleme numunelerine göre önemli ölçüde daha iyidir. İnce film metalizasyon yöntemi sert lehimleme arayüzlerinin hermetiklik ve sertlik sonuçları ile mekanizmaları, kalın film yöntemiyle elde edilenler ile benzerdir.
Özet (Çeviri)
The evolution of various joining processes has allowed ceramics to be combined with metals in several hybrid devices for modern monitoring and measuring electronic devices. Ceramic-to-metal brazing is a process that uses a metal or alloy with a lower melting temperature than either of the parts to be joined. Using brazing, vacuum-tight and thermally stable compounds with high strength can be produced. In the context of joining ceramic and metal materials through brazing, the objective is to enhance the wettability of the brazing filler material and facilitate controlled interface formation. New joining method and newer approach, the thin film metallization method, have been developed in this study aiming improved reliability, and interfaces capable of withstanding high-temperature resistance with minimum residual stresses at joints. There are also two ceramic to metal brazing methods included molybdenum manganese thick film metallization - nickel plating on the ceramics, and method that used Ag-, Cu-, and Ti-containing filler materials instead of metallization processes commonly referred to as active brazing. The interface regions of 3 specimen groups were characterized through helium leakage and hermeticity tests, hardness measurements, and SEM, EDS, and XPS methods. The samples produced by brazing of the thin film metalized ceramics to Kovar material demonstrated good hermeticity levels. Characterization studies via SEM, EDS, and XPS confirmed the controlled formation of the intermetallics at the Ti and Ni interfaces and the repeatability of hermetic results. The hermeticity and mechanical performance of the samples of thick and thin film metallized samples were significantly better than the active brazing samples. The hermeticity and hardness results and the mechanisms in brazing joints of thin film metallization method were comparable to those achieved with the thick film method.
Benzer Tezler
- Yüksek nikel alaşımlı malzemelerin vakum ortamında sert lehimlenmesine işlem parametrelerinin özelliklere etkisinin incelenmesi
The Investigation of brazing cycle, overlap distance and joint clearance parameters effect to mechanical properties for high nickel alloys during brazing under vacuum
HASAN KURŞUNGÖZ
Doktora
Türkçe
1996
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ORHAN KOMAÇ
- Development of brazing process in ceramic matrix composites for in-space applications
Uzay uygulamalarında kullanılan seramik matrisli kompozitlerin sert lehimleme proseslerinin geliştirilmesi
EBRAR ÖZBEK EKİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Seramik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER SERDAR ÖZGEN
- Konvansiyonel metal braket ve estetik seramik braket ile sabit ortodontik tedavi gören farklı hasta gruplarında kaygı ve ağrı durumlarının psikometrik ve biyokimyasal ölçümlerle incelenmesi
Investigation of anxiety and pain conditions of different groups of fixed orthodontic therapy patients treated with conventional metal brackets and aesthetic ceramic brackets by psychometric and biochemical measurements
SERA AKKAYA BERMEDE
- Geçiş metali katkılı atık zirkonya esaslı toz karışımlarından sinter seramik malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of sintered ceramic materials from waste zirconia based powder mixtures with transition metal additives
HATİCE TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Alüminyum matrisli seramik parçacık takviyeli kompozit-hibrit malzemelere nano grafen katkısının mikroyapı-sertlik ve aşınma davranışına etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of nano graphen additive to aluminum matrix ceramic particle reinforced composite-hybrid materials on microstructure-hardness and abrasion behavior
ALPER NAMALAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiNecmettin Erbakan ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN GÖKMEŞE