Title

ESTUDO DE MOLHABILIDADE SUPERFICIAL DO NITRETO DE BORO HEXAGONAL (H-BN) NA BRASAGEM À VÁCUO

SURFACE WEATTABILITY OF HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN) IN VACUUM BRAZING PROCESS

Authorship

Rosales, Marcio José Cuccolo; Afonso, Conrado Ramos Moreira

Rosales, Marcio José Cuccolo

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Afonso, Conrado Ramos Moreira

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DOI

10.5151/1516-392X-30295

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Abstract

A soldagem por brasagem a vácuo promove a união de materiais dissimilares com alto valor agregado. Este trabalho visa estudar a interação química do nitreto de boro hexagonal (h-BN) na interface de ligação brasada do par Kovar®/h-BN. As variáveis de processo são determinantes para formação da junta brasada metalurgicamente estável. O trabalho estuda a molhabilidade do h-BN quando em contato com ligas de adição do sistema eutético Ag-Cu durante a solidificação. Foram conduzidos ensaios no h-BN a fim de caracterizar sua aplicação no sensor de posição do feixe de elétrons (BPM) do projeto do Sirius, e as propriedades que influenciam o seu processamento durante a brasagem, como coeficiente de expansão térmica e molhabilidade superficial. Os ensaios de brasagem com a liga Ag-Cu-4,5Ti, mostraram boa molhabilidade e espalhamento na superfície, favorecendo a formação da junta sem descontinuidades. As reações na interface são complexas no sentido de formação de novas fases e intermetálicos e, influenciadas pela seleção dos materiais, que possuem diferentes temperaturas de fusão e coeficientes de expansão térmica. Os resultados indicam que a seleção da liga com Ti, que é o elemento de ativação, promove a interação na superfície do h-BN com os demais materiais da junta.

The vacuum brazing promotes the bonding of dissimilar materials with high technological value process. This work aims to study the chemical interaction of hexagonal boron nitride (h-BN) at Kovar® / h-BN pair brazed interface. The process variables play an important role for the formation of metallurgically stable brazed joint. It was studied the h-BN wettability when in contact with eutectic Ag-Cu filler metal during solidification. Testes were carried out to characterize its application as solid solution to bond the components of the beam position monitor (BPM) designed to Sirius project. The h-BN properties that influence processing conditions, such as thermal expansion coefficient and surface wettability were investigated. The brazing tests with the Ag-Cu-4.5Ti filler showed good wettability and surface scattering, favoring the formation of defect free brazed joint. The reactions at the interface are complex in the sense of new phases and intermetallic formation. They are influenced by the selection of materials that have different physical properties. The results indicate that the selection of Ti content alloy, which is the activation element, promotes the interaction on the h-BN surface with other base materials of the joint.

Keywords

Brasagem, Nitreto de Boro Hexagonal, Molhabilidade, Projeto Sírius

Brazing, Hexagonal Boron Nitride, Weattability, Sirius Project