專利名稱：陶瓷產(chǎn)品及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種陶瓷產(chǎn)品，特別地ー種陶瓷壓カ傳感器，及其制造方法。陶瓷壓力傳感器包括平臺和測量膜，其中借助活性硬焊料(hard solder)或者硬釬料(braze)接合測量膜。用于接合由剛玉制成的陶瓷部分的適當(dāng)?shù)幕钚杂埠噶匣蛘哂测F料例如是Zr-Ni-Ti合金，因為它的熱膨脹系數(shù)與剛玉相當(dāng)。在實踐中，證明了難以利用活性硬焊料或者釬焊控制陶瓷材料的浸潤，其中必須超過預(yù)期接合程度地在活性硬焊料或者釬焊的非完全的浸潤和散布之間找到平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此在于提供克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點的ー種方法和根據(jù)這種方法制造的陶瓷產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明通過如在權(quán)利要求I中限定的方法和如在權(quán)利要求6中限定的陶瓷產(chǎn)品的特征實現(xiàn)了該目的。本發(fā)明的方法包括提供第一陶瓷部分和第二陶瓷部分；在第一陶瓷部分和第ニ陶瓷部分之間提供活性硬焊料或者硬釬料材料；并且，在釬焊(soldering)/硬釬焊(brazing)過程中加熱活性硬焊料或者硬釬料，其中，根據(jù)本發(fā)明，以如下方式提供活性硬焊料或者硬釬料材料使得首先利用活性硬焊料或者硬釬料的至少ー種活性成分涂覆陶瓷部分中的至少ー個的至少ー個表面區(qū)段，并且在受涂覆區(qū)段上提供合金，通過在加熱期間熔化該合金，該合金與涂層合金化并且在兩個陶瓷部分之間形成金屬接頭，其中至少該活性成分與陶瓷部分反應(yīng)。釬焊/硬釬焊過程可以特別地是真空釬焊/硬釬焊過程或者伴隨保護性氣體執(zhí)行的釬焊/硬釬焊過程。在本發(fā)明進一歩的改進中，兩個陶瓷部分中的每ー個均至少在表面區(qū)段中涂覆有活性硬焊料或者硬釬料的至少ー種活性成分，并且將合金設(shè)置在第一陶瓷部分和第二陶瓷部分的受涂覆區(qū)段之間。在本發(fā)明進一歩的改進中，具有該至少ー種活性成分的涂層具有不小于10nm，特別地不小于40nm,并且優(yōu)選地不小于80nm的厚度。在本發(fā)明進一歩的改進中，具有該至少ー種活性成分的涂層具有不大于400nm，特別地不大于300nm，并且優(yōu)選地不大于200nm的厚度。該至少ー種活性成分特別地包括鈦或者錯,其中該接頭包括Zr-Ni-Ti合金。在本發(fā)明進一歩的改進中，該至少一個涂層包含Zr和Ti。根據(jù)本發(fā)明進ー步的改進，陶瓷部分中的至少ー個包括剛玉。在本發(fā)明進一歩的改進中，陶瓷部分包括壓カ傳感器的測量膜和平臺。本發(fā)明的陶瓷產(chǎn)品包括第一陶瓷部分和第二陶瓷部分，其中第一陶瓷部分經(jīng)由接頭與第二陶瓷部分連接，其中該接頭包括活性硬焊料或者硬釬料，其中該接頭具有活性硬焊料或者硬釬料的成分的非均質(zhì)分布，其中至少朝向界面，活性硬焊料或者硬釬料的該至少ー種活性成分是濃縮的。在本發(fā)明進ー步的改進中
權(quán)利要求
1.一種用于制造陶瓷產(chǎn)品的方法，包括 提供第一陶瓷部分和第二陶瓷部分； 在所述第一陶瓷部分和所述第二陶瓷部分之間提供活性硬焊料或者硬釬料材料；和 在釬焊/硬釬焊過程中加熱所述活性硬焊料或者硬釬料，其特征在于 以如下方式提供所述活性硬焊料或者硬釬料材料使得所述陶瓷部分中的至少ー個的至少ー個表面區(qū)段首先涂覆有所述活性硬焊料或者硬釬料的至少ー種活性成分， 并且，在受涂覆區(qū)段上提供合金，通過在加熱期間熔化所述合金，使得所述合金與涂層合金化并且在所述兩個陶瓷部分之間形成金屬接頭，其中至少所述活性成分與至少ー個陶瓷部分反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述兩個陶瓷部分中的每ー個均至少在表面區(qū)段中涂覆有所述活性硬焊料或者硬釬料的至少ー種活性成分，并且其中將所述合金設(shè)置在所述第一陶瓷部分和所述第二陶瓷部分的所述受涂覆區(qū)段之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的方法，其中所述釬焊/硬釬焊過程是真空釬焊/硬釬焊過程或者伴隨保護性氣體執(zhí)行的釬焊/硬釬焊過程。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中具有所述至少ー種活性成分的所述涂層具有不小于10nm、特別地不小于40nm、并且優(yōu)選地不小于80nm的厚度。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中具有所述至少ー種活性成分的所述涂層具有不大于400nm、特別地不大于300nm、并且優(yōu)選地不大于200nm的厚度。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中所述至少ー種活性成分特別地包括鈦和/或鋯，其中所述接頭包括Zr-Ni-Ti合金。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中所述陶瓷部分中的至少ー個包括剛玉。
8.ー種陶瓷產(chǎn)品(1)，包括 至少第一陶瓷部分(2)和第二陶瓷部分(3)，其中第一陶瓷部分(2)借助接頭與第二陶瓷部分(3)連接，其中所述接頭包括活性硬焊料或者硬釬料，其特征在干， 所述接頭具有所述活性硬焊料或者硬釬料的成分的非均質(zhì)分布，其中至少在所述活性硬焊料或者硬釬料和所述陶瓷之間的界面處，所述活性硬焊料或者硬釬料的所述至少ー種活性成分是濃縮的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷產(chǎn)品，其中
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的陶瓷產(chǎn)品，其中
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的一項所述的陶瓷產(chǎn)品，其中所述陶瓷產(chǎn)品是壓カ傳感器(1)，其中所述陶瓷部分包括平臺(3)和測量膜(2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中的一項所述的陶瓷產(chǎn)品，其中所述接頭包括三元Zr-Ni-Ti合金，所述三元Zr-Ni-Ti合金具有c&質(zhì)量％的Zr、cNi質(zhì)量％的Ni和cTi質(zhì)量％的Ti，其中 100>cZr+cNi+cTi 彡 100 - R，并且 R〈0. 5，特別地 R〈0. 3 并且優(yōu)選地 R〈0. 25。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的陶瓷產(chǎn)品，其中所述合金的各成分的各濃度位于如下范圍內(nèi)55<cZr<65. 5,20. 5<cNi<27. 5 并且 14〈cTi〈17. 5，特別地位于 61<cZr<63. 5,21. 5〈cNi〈24 并且14. 5〈cTi〈15. 5的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12到13中的一項所述的陶瓷產(chǎn)品，其中存在邊界區(qū)域，在所述邊界區(qū)域中，從所述陶瓷擴散進來的、在所述活性硬焊料或者硬釬料中的鋁原子的濃度大于在這個區(qū)域中的Ni原子的濃度，其中這個區(qū)域從所述陶瓷部分和所述活性硬焊料或者硬釬料之間的界面沿所述活性硬焊料或者硬釬料的方向延伸出不小于10nm，特別地不小于40nm,并且優(yōu)選地不小于80nm。
全文摘要
一種陶瓷產(chǎn)品(1)包括第一陶瓷部分(2)和第二陶瓷部分(3)，其中第一陶瓷部分(2)借助接頭被連接到第二陶瓷部分(3)，其中該接頭包括活性釬焊合金，其特征在于，在接頭中活性釬焊合金的成分是非均質(zhì)地分布的，至少在活性釬焊合金和陶瓷之間的界面處，活性釬焊合金的該至少一種活性成分是濃縮的。為了生產(chǎn)該產(chǎn)品，以如下方式提供活性硬釬焊合金材料使得陶瓷部分中的至少一個的至少一個表面區(qū)段首先涂覆有活性釬焊合金的至少一種活性成分，并且在受涂覆部分上設(shè)置合金，當(dāng)該合金在加熱期間熔化時，該合金與涂層合金化并且在兩個陶瓷部分之間形成金屬接頭。
文檔編號C04B35/00GK102656433SQ201080057034
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者埃爾克·施密特, 安德烈·貝林格爾, 安德烈亞斯·羅斯貝格, 德特勒夫·施萊弗布克, 武爾費特·德魯斯 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾兩合公司