最后提及的组成的熔点显著低于芯体积的组成的熔点。
[0048]优选如下选择芯体积的组成Ckci,使得该组成的热膨胀系数尽可能的小地偏离要连接的陶瓷体的陶瓷材料的热膨胀系数。确定不同组成的热膨胀系数。在这种情况下，具有(50+x)原子的钛和(50-x)原子的锆的锆和钛的组成(其中x〈10，尤其x〈5，尤其在α -(Zr, Ti)相中)被证明尤其适合作为用于连接金刚砂的芯体积的组成CK(I。对于热膨胀系数 a (Ck)，a (Ck)彡 9.5.10_6/Κ，尤其 a (Ck)彡 9.2.10_6/Κ。
[0049]如在图1中所示，可以将边界层的组成Cetl选择为在共晶点处或接近共晶点，例如在图1中所示的。适当的组成Cetl包含例如47原子的Zr、26原子的Ni和27原子的Ti。相关联的液相线温度达到例如770°C。
[0050]相反，具有55原子的Zr和45原子的Ni的芯体积的组成Ckci的液相线温度达到大于例如1200°C。
[0051]相应地，在不熔化活性硬焊料或钎料的芯体积的情况下，可以在800°C?850°C的焊接温度下将边界层可靠地熔化。
[0052]结果，在焊接中可以保留芯体积的微细结晶即无定形结构。在给定的情况下，仅在边界层与芯体积间的界面处存在芯体积与边界层之间的交换，使得边界层局部地经历液相线温度的增加，这会根据选择的焊接温度使边界层的区域等温变黏或凝固。然而，在任意情况下，芯体积的结构几乎不变。
[0053]作为这种步骤应用的实例，连接压力测量元件的部件。图2显示在连接前的布置。压力测量元件包含陶瓷平台I和测量膜2。这些的每一个均由氧化铝形成。利用活性硬焊料或钎料使测量膜2和平台I连接，其中活性硬焊料或钎料作为具有例如20 μ m厚度的环形预成形焊料3提供，其中通过溅射I μ m?2 μ m厚度而在焊料环的两个端面上沉积边界层 4、5。
[0054]预成形焊料具有如上所述的芯体积的组成Ckci,因此Zr和Ti的化学计量比为例如3:1。相反地，边界层具有处于共晶点E附近或在共晶点E处的组成Ce(l。
[0055]通过在例如850°C下的真空中进行焊接，边界层4、5与平台和测量膜1、2反应，从而形成接合部，其中活性硬焊料或钎料的芯体积不熔化且基本上保持其无定形结构。测量膜和平台各自具有电容传感器的电极7、6，其中通过例如沉积Ni可以制备所述电极。
【主权项】
1.一种组件，包含:第一陶瓷体(I)和第二陶瓷体(2)，其中第一陶瓷体(I)和第二陶瓷体(2)利用接合部连接，其中接合部含有活性硬焊料或钎料(5)， 其中在连续的芯体积上均分的活性硬焊料或钎料具有液相线温度为T1(Ck)的平均组成Ck，所述芯体积与第一陶瓷体(I)和第二陶瓷体(2)隔开，在各自情况下隔开至少I ym，尤其至少2 μπι， 其中尤其CK: = (CK1，…，cra)，其中|CK| = 1，且其中cKi为在芯体积中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = 1，…，N，的化学计量分数， 其中组成(^具有热膨胀系数a (CK)，其中a (Ck) =m.α (K)，其中m彡1.5，尤其 1.3和优选111< 1.2，其中α (K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数， 其中接合部具有分别与第一陶瓷体和第二陶瓷体邻接的第一边界层和第二边界层， 特征在于:位于芯体积外部的至少一个边界层具有液相线温度为T1 (Ce)的平均组成Ce，所述液相温度T1 (Ce)位于芯体积的平均组成Ck的液相线温度T JCk)之下不小于50K，优选不小于10K，尤其优选不小于200K处， 其中尤其Ce: = (cei，…，ceN)，其中|Ce| = 1，且其中(^为在所述边界层中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = l,…，N，的化学计量分数。
2.根据权利要求1或2所述的组件，其中所述至少一个边界层的厚度不大于3μπι，尤其不大于2 μ m且优选不大于I μ mo
3.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述组成C^具有液相线温度T I (Cg)，所述液相线温度T1(Ce)位于在组成空间中具有组成C6的共晶点或者是与共晶谷最近的交叉点的液相线温度T1(Ce)之上不大于300K，优选不大于150K，且优选不大于50K处， 其中(；:=(cel，...，&)，其中|C」=1，且其中Cei为在共晶点处或者是与共晶谷最近的交叉点处的成分Ki，其中i = 1，…，N，的化学计量分数。
4.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述接合部在共晶点处或者是与共晶谷最近的交叉点处的合金在组成空间中具有组成C。， 其中(；:=(cel，...，&)，其中|C」=1，且其中Cei为在共晶点处或者是与共晶谷最近的交叉点处的成分Ki，其中i = 1，…，N，的化学计量分数， 其中组成C6与组成Ce间的差用单位向量差D 进行描述， 其中 Ce=CG+aeGXDeG，且 |DeG| = 1， 其中组成Ck与组成Ce间的差用单位向量差Dk进行描述， 其中 CK=CG+aKGXDKG，且 |Dkg| = 1， 其中aee和a Ke为正标量， 其中对于标积seK: = Dec.Dkg: seK〈0，尤其 seK〈-0.5，优选 seK〈-0.8。
5.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述第一陶瓷体(I)和/或所述第二陶瓷体⑵包含A1203。
6.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述活性硬焊料或钎料包含Zr、Ni和Ti。
7.根据前述权利要求所述的组件，其中所述组成Ck本质上含有锆和钛，其具有(50+x)原子的钛和(50-x)原子的锆，其中x〈10，尤其x〈5，其中组成&尤其以a-(Zr，Ti)相存在。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述组成C￡的热膨胀系数为a (Ck)，其中 a (Ck) ( 10.1(Γ6/Κ，尤其 a (Ck)彡 9.5.1(Γ6/Κ，优选 a (Ck)彡 9.2.1(Γ6/Κ。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述边界层具有组成Ce，其包含例如42?52原子的Zr、23?28原子的Ni和24?30原子的Ti，其中在给定的情况下，Al扩散进入，其中，在Al存在的情况下，尤其钛分数降低。
10.一种压力测量元件，其包含本发明的组件，其中第一陶瓷体为压力测量元件的测量膜的膜体，其中第二陶瓷体为压力测量元件的平台，以及其中所述平台与所述测量膜利用环状的接合部彼此紧压接合。
11.一种用于制造组件、尤其是根据前述权利要求中任一项所述的组件的方法，所述组件包含第一陶瓷体和第二陶瓷体，其中第一陶瓷体和第二陶瓷体利用活性硬焊料或钎料而接合，其中所述方法包括以下步骤: 在陶瓷体间提供活性硬焊料或钎料，其中所述活性硬焊料或钎料具有在连续的芯体积上均分的、液相线温度为T1 (Cko)的平均组成Ckci，其中尤其Ckc1: = (Ckci1,…，Ckon)，其中I Ckq=1，且其中cKi为在芯体积中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = I,…，N，的化学计量分数，其中组成(；具有热膨胀系数a (Ck)，其中a (Ck) = m.a (K)，其中m < 1.5，尤其1.3且优选1.2，其中a (K)为陶瓷材料或者是第一和第二陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中活性硬焊料或钎料在其面向陶瓷体的至少一个表面上具有平均组成为Cai的边界层，其中组成C ^具有液相线温度T I (Cgo)，所述液相温度T1 (Cgo)位于芯体积的平均组成Ckci的液相线温度T x (Cko)之下不小于50K，优选不小于100K，尤其优选不小于200K处，其中尤其Ca1: = (Cail，…，C(WN)，其中IcaJ = 1，且其中Caii为在所述边界层中活性硬焊料或钎料的平均组成的成分Ki, i = 1，…，N，的化学计量分数；和 在真空焊接、钎焊处理中将陶瓷体和活性硬焊料或钎料加热至组成Cai熔化，其中边界层的熔体在向芯区的过渡中与芯体积的材料混合，从而边界层的液相线温度增加，使得边界层至少部分等温固化或变得更黏。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述活性硬焊料或钎料的提供包括利用例如通过溅射的气相沉积在组成为Ckci的预成形焊料的至少一个表面上、优选在两个相对的表面上用组成为Cai的边界层进行涂布。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述活性硬焊料或钎料的提供包括将组成为Cai的边界层涂布在陶瓷体的至少一个表面部分，尤其将组成为C e(l的边界层分别涂布在两个陶瓷体的两个相对的表面部分，其中所述涂布例如通过气相沉积、尤其是溅射发生。
14.根据权利要求13所述的方法，其中在所述设置有边界层的陶瓷体间布置预成形焊料，所述预成形焊料具有组成为Ckci的芯体积，且在给定的情况下，涂布有组成为Cai的边界层O
15.根据权利要求11-14中任一项所述的方法，其中所述组成Ck本质上含有锆和钛，其具有(50+x)原子的钛和(50-x)原子的锆，其中x〈10，尤其x〈5，其中组成&尤其以a-(Zr，Ti)相存在。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法，其中组成Cai包含例如42?52原子的Zr、23?28原子的Ni和24?30原子的Ti，例如45?49原子的Zr、24.5?27原子的Ni和26?29.5原子的Ti，且优选47原子的Zr、26原子的Ni和27原子的Ti。
【专利摘要】组件包含：两个陶瓷体，其利用具有活性硬焊料的接合部进行连接，其中活性硬焊料在遍布连续的芯体积上具有液相线温度为Tl(CK)的平均组成CK，所述芯体积在各个情况下与陶瓷体隔开至少1μm，其中组成CK具有热膨胀系数α(CK)，其中α(CK)＝m·α(K)，其中m≤1.5，尤其m≤1.3和优选m≤1.2，其中α(K)为陶瓷体的陶瓷材料的平均热膨胀系数，其中接合部具有与陶瓷体邻接的边界层，位于芯体积的外部的至少一个边界层具有液相线温度为Tl(CG)的平均组成CG，所述液相温度Tl(CG)位于芯体积的平均组成CK的液相线温度Tl(CK)之下不小于50K，优选不小于100K，尤其优选不小于200K处。
【IPC分类】C22C14-00, C22C16-00, B23K35-32, C04B37-00, G01L9-00
【公开号】CN104822640
【申请号】CN201380057962
【发明人】安德烈亚斯·罗斯贝格, 埃尔克·施密特, 马库斯·雷滕迈尔, 彼得·西格蒙德
【申请人】恩德莱斯和豪瑟尔两合公司, 耶拿市弗里德里希·席勒大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2013年10月28日
【公告号】DE102012110618A1, EP2917165A1, WO2014072193A1