Fügen einer beheizbaren Metall-Keramik-Struktur mit eutektischem Au-Ge Lot

Elsener, H. R.; Leinenbach, C.; Neuenschwander, J.; Piazza, D.; Wurz, P. (2010). Fügen einer beheizbaren Metall-Keramik-Struktur mit eutektischem Au-Ge Lot. In: 9th international conference on brazing, high temperature brazing and diffusion bonding 2010. DVS-Berichte: Vol. 263 (pp. 93-97). DVS Media

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Für die europäisch-japanische Weltraummission BepiColombo zum Planeten Merkur (Start 2014) wurde eine beheizbare Metall-Keramik-Struktur für ein Massenspektrometer entwickelt. Diese Konstruktion ermöglicht eine effektivere Ionisation von energetischen Neutralteilchen mittels beschichteten Umwandlungsplatten. Aus Gewichts- und Funktionsgründen mussten dünne, unterschiedliche Werkstoffe mit hoher Zuverlässigkeit verbunden werden. Die beheizbare Struktur (bestehend aus Titan und Aluminiumoxidkeramik) wurde mit eutektischem Gold-Germanium Lot im Vakuumofen gefügt. Das Lot wurde aufgrund des niedrigen Schmelzpunkts und seiner relativ hohen mechanischen Festigkeit ausgewählt. Direktlötung von beschichteten Oberflächen mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten würde zu hohen mechanischen Spannungen führen, die wegen den periodisch auftretenden Heizzyklen, den Verbund nachhaltig schwächen könnten. Die Titanhalterung wurde mit Ni/Au beschichtet, während für die Keramikheizer ein CrNi/TiW/Au Schichtaufbau verwendet wurde. Nebst den Grenzflächenreaktionen während des Lötprozesses wurden die mechanischen Festigkeiten, sowie das Langzeitverhalten des Metall-Keramik Verbundes untersucht. Die Verbunde wiesen Scherfestigkeiten von bis zu 100 MPa auf.

Item Type:

Conference or Workshop Item (Paper)

Division/Institute:

08 Faculty of Science > Physics Institute > Space Research and Planetary Sciences
08 Faculty of Science > Physics Institute

UniBE Contributor:

Piazza, Daniele and Wurz, Peter

Subjects:

500 Science > 520 Astronomy
600 Technology > 620 Engineering

ISBN:

978-3-87155-589-3

Series:

DVS-Berichte

Publisher:

DVS Media

Language:

German

Submitter:

Dora Ursula Zimmerer

Date Deposited:

14 Jun 2021 10:31

Last Modified:

14 Jun 2021 10:31

Additional Information:

DVS-Berichte, Band 263: Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Bonding

BORIS DOI:

10.48350/154410

URI:

https://boris.unibe.ch/id/eprint/154410

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