The effect of apparent porosity of the fired ceramics, metallizing temperature, and metallizing mixtures on the bond strength in metal-to-ceramic seals was investigated.
Three different metallizing compounds were metallized on dense alumina bodies at 1300-1500℃ in dry hydrogen atmosphere. Bond strength between metal and alumina body was measured by means of Instron test machine.
Greater bond strengths were observed as the apparent porosity and metallizing temperature increased.
This work indicated that the glassy phase in metallizing mixture, having had sufficient fluidity to migrate into the alumina body, reacted with alumina and thereby forming strong metal-ceramic interface bond.
It also showed that the glassy phase having higher thermal expansion coefficient than molybdenum might contribute to the strong bond formation by providing compressive stress around the molybdenum particle.
초고순도 alumina소결체에 $Mo-Al_2O_3-MnO-SiO_2$ 계와 $Mo-Al_2O_3-CaO-MgO$ 계의 metallizing 혼합물을 건조한 수소분위기에서 metallizing시켜 alumina소결체의 기공율, metallizing온도, 그리고 metallizing혼합물의 조성과 접합강도와의 관계를 검토하였으며 이에 대한 접합기구에 대하여 논하였다.
Alumina소결체의 기공율이 2.2 % 까지는 접합강도가 증가하나 그 이상의 기공율에서는 접합강도는 큰 증가를 보이지 않으며 metallizing온도가 증가함에 따라서 접합강도가 증가한다. 또 metallizing혼합물 속의 유리질의 열팽창계수가 molybdenum 보다 큰 유리질이 molybdenum 보다 작은 유리질보다 높은 접합강도를 갖게 된다.
Alumina소결체와 metallizing혼합물에 대한 접합기구는 metallizing혼합물 속에 첨가된 금속산화물들이 metallizing온도에서 유리상이 만들어짐과 동시에 alumina가 용해되어 이루어지는 접합이라고 믿어진다.