Nickelreaktivlot / Oxidkeramik-Fügungen als elektrisch ... - JuSER
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0,5<br />
68<br />
Zugkraft [N] .<br />
(a)<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
(2)<br />
0<br />
0<br />
(1)<br />
0 0,03 0,06 0,09 0,12<br />
Dehnung (%)<br />
Abb. 6-12: Vergleich der (a) Zugkräfte beziehungsweise (b) Schälfestigkeiten der Fügungen.<br />
1: Fügung Crofer 22 APU / MgO-Beschichtung / Ni102+5TiH 2 / Crofer 22 APU<br />
2: Fügung Crofer 22 APU / MgO-Beschichtung / Ni102+5TiH 2 / MgO-Beschichtung / Crofer 22 APU<br />
{Lötzyklus 3: 1070°C, 10 -4 mbar; Schälversuch an 6 Proben je Variante, (stat. Mittel ( ), min. ( ), max. ( ))}.<br />
(1)<br />
Schälfestigkeit [N/cm] .<br />
(b)<br />
1000<br />
750<br />
500<br />
250<br />
(2)<br />
Durch die verminderte Festigkeit, die nicht eintretende Erhöhung der Wiedererschmelzungstemperatur<br />
sowie die höheren Herstellungskosten scheidet die beidseitige<br />
EBPVD-MgO-Substratbeschichtung aus.<br />
Eine weitere noch offene Frage bezüglich der Fügegeometrie ist, ob die bislang eingesetzte<br />
Fügebreite optimierbar ist. Ausgehend von dieser Fragestellung wurden mit Ni102+5TiH 2 , der<br />
EBPVD-MgO-Beschichtung sowie 0,5 und 2 mm dicken Crofer 22 APU-Substraten in dem<br />
Lötzyklus 3 und jeweils auf 50 kPa angepasster Fügekraft Schäl- und Scherfestigkeitsproben<br />
hergestellt und deren maximale Festigkeit sowie Bruchverhalten untersucht. Die Ergebnisse sind<br />
in den Abbildungen 6-13 und 6-14 dargestellt und zeigen, dass sowohl bei den dünnen <strong>als</strong> auch<br />
bei den dicken Substraten die maximal übertragbaren Kräfte nicht von der Größe der Fügefläche<br />
abhängen und somit durch die Verbreiterung der Fügekontur über 3 mm keine signifikante<br />
Verbesserung der mechanischen Festigkeit erlangt werden kann.<br />
(a) 200<br />
Scherzugfestigkeit [MPa] .<br />
175<br />
150<br />
125<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
0,5<br />
(b) 4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
0,5<br />
1,5 3 4,5 6 1,5 3 4,5 6<br />
Lotbreite [mm] Lotbreite [mm]<br />
Abb. 6-13: Scherzugversuche an Crofer 22 APU (2 mm) / MgO-Beschichtung (6 μm) / Ni102+5TiH 2 /<br />
Crofer 22 APU (2 mm) – Verbindungen. Sie zeigen eine weitestgehende Unabhängigkeit der übertragbaren<br />
Kräfte von der Fügefläche: (a) Darstellung der Bruchfestigkeit [MPa], (b) Darstellung der Schälfestigkeit<br />
[N/cm] {Lötz. 3: 1070°C, 10 -4 mbar, 50 kPa; Scherzugversuch}.<br />
Scherzugfestigkeit [N/cm] .
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