[發明專利]金屬或金屬合金－陶瓷接合組件

無效

• 申請號: 200580043379.3
• 申請日: 2005-12-13
• 公開（公告）號: CN101080265A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: P·德爾加洛;N·里歇;C·沙皮;L·特雷布沙爾
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: B01J4/04
• 分類號: B01J4/04;B01J19/24;B01J12/00;C01B3/36;C01B13/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.金屬陶瓷接合組件(5)，所述組件(5)包括：

1)至少一個陶瓷部件(3)，所述陶瓷部件(3)的形式為空心且基本呈柱狀的具有軸線(X’X)的管，該管在一端(3b)封閉而在另一端(3a)開口，從而限定稱為陶瓷區域(ZC)的內部區域和稱為金屬區域(ZM)的外部區域，所述陶瓷區域(ZC)和金屬區域(ZM)相互不連通并且至少部分地由陶瓷部件(3)隔開，以及，至少部分地封裝該陶瓷部件的

2)至少一個金屬或金屬合金管座(2)，該管座(2)包括基本為柱形且為空心的部分(2b)，該部分(2b)具有軸線(X’X)并在下面稱為“接合區域”，該接合區域至少部分地包圍所述管(3)，以及設置在所述管(3)和所述接合區域(2b)之間并具有軸線(X’X)的基本為環形的空間(4)，

3)所述管(3)和所述管座(2)之間的密封性由至少一個金屬陶瓷接合元件(1)提供，該接合元件(1)與管(3)以及與管座(2)的所述接合區域(2b)接觸，該接合元件(1)通過占據所述環形空間(4)的子空間(4a)并且優選以基本為環形部件(1)的形式存在而至少部分地存在于所述環形空間(4)中，

*所述陶瓷的熱膨脹系數(TEC)嚴格大于金屬或金屬合金的熱膨脹系數(TEC)，

*所述金屬合金包括按重量計至少10％的鎳和按重量計至少15％的鉻，

*該接合元件(1)包括至少一種接合材料，優選包括所述接合材料，該接合元件(1)在20-900℃的溫度下提供氣密性，優選在650-900℃的溫度下是固體，并且在從室溫至900℃的溫度下具有大于或等于9×10^-6/℃且優選為9×10^-6/℃至15×10^-6/℃的熱膨脹系數(TEC)，

所述接合組件(5)設計成使所述接合區域(2b)沿穿過所述接合區域(2b)并垂直于所述軸線(X’X)的任何軸線(Y’Y)都具有小尺寸(l)。

2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，接合區域(2b)沿所述軸線(X’X)的尺寸與所述子空間(4a)沿該軸線(X’X)的尺寸之比至少等于2/1，優選在2/1-100/1的范圍內。

3.如權利要求1或2所述的組件，其特征在于，所述小尺寸(l)為約20-500μm，優選為約50-400μm，更優選為約200-300μm。

4.如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述陶瓷是離子導體，優選是離子和電子的導體，所述陶瓷更優選包括至少一種晶格，所述晶格包括至少一個氧孔，所述陶瓷更優選從鈣鈦型結晶結構的陶瓷和氧化鈰型陶瓷中選擇。

5.如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述金屬或金屬合金在所述接合區域(2b)的一部分表面優選在全部表面上包括至少一個由至少一種氧化物構成的層，該層的厚度大于或等于約1μm，并優選小于或等于10μm。

6.如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述金屬或金屬合金具有在1200℃以內的氧化性氣氛下的抗氧化性、在1200℃以內的還原性氣氛下的抗還原性、在1200℃以內的溫度下的抗蠕變性、大于或者等于1200℃的熔點以及在20℃-900℃的溫度下為8-25×10^-6/℃并且優選10-18×10^-6/℃的熱膨脹系數(TEC)。

7.如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，所述接合材料是玻璃，該玻璃具有大于金屬或金屬合金的熱膨脹系數(TEC)而小于陶瓷的熱膨脹系數(TEC)的熱膨脹系數(TEC)、能經受陶瓷區域和金屬區域之間的0-3MPa的壓差、相對于陶瓷在化學上是穩定性的、相對于金屬或金屬合金在化學上是穩定的、在1200℃以內的還原性氣氛下具有抗還原性、在1200℃以內的氧化性氣氛下具有抗氧化性、能粘附到金屬或金屬合金上并能粘附到陶瓷上，并且優選具有至少等于650℃的軟化溫度。

8.如前述權利要求之一所述的組件，其特征在于，管座(2)包括至少一個用于支承所述管(3)的肩部(2c)和至少一個用于楔入所述管(3)的肩部(2a)。